Злиття гамет. Механізм запліднення і злиття гамет

Відео: Процес зачаття дитини - Video-Med.ru

Зростання, дозрівання гамет та інші обставини, що призводять до зустрічі чоловічих і жіночих статевих клітин, мають лише попереднє значення на шляху до їх з`єднанню. Проникнення сперматозоїда в яйцеклітину і те, що відбувається в результаті цього з`єднання ядерних речовин обох клітин є кульмінаційним моментом процесу запліднення і сповіщають про початок життя нового індивідуума.

прямі спостереження над з`єднанням гамет у ссавців досить незначні і уривчасті. Проте, зіставляючи ці спостереження з більш великими даними, отриманими при вивченні водних тварин, у яких запліднення протікає поза материнським організмом, неважко уявити собі весь хід подій.

якщо статевий зносини здорових чоловіків і жінок відбулося приблизно під час овуляції, потрібно лише кілька годин на те, щоб яйцеклітина, що вступила в торочкуватий кінець маткової труби, була оточена великою кількістю сперматозоїдів, з яких всього лише один проникає в яйцеклітину. Відразу ж після впровадження сперматозоїда яйцеклітина зазнає змін, спрямовані на запобігання проникнення в неї інших сперматозоїдів.

Це явище можна легко спостерігати під мікроскопом у багатьох морських видів, проводячи досліди в чашці з морською водою. Як тільки сперматозоїди будуть введені в чашку, яка містить яйцеклітини, як відразу ж можна побачити, як вони натовпами оточують кожну яйцеклітину. Незважаючи на відносно величезний обсяг яйцеклітини, вона може бути навіть приведена в обертання під впливом об`єднаних зусиль сперматозоїдів.

коли один сперматозоїд проник в яйцеклітину, її поверхнева оболонка негайно ж потовщується і зупиниться менш проніцаемой- одночасно інші сперматозоїди втрачають свою спрямовану активність, і незабаром по сусідству з заплідненої яйцеклітиною залишаються тільки поодинокі сперматозоїди. Те, що ці зміни пов`язані із заплідненням яйцеклітини, а не з втратою активності іншими сперматозоїдами, легко може бути доведено шляхом додавання в чашку незапліднених яйцеклітин і спостереження за їх заплідненням залишилися сперматозоїдами.

В яйцеклітину проникають лише головка сперматозоїда (яка складається майже виключно з ядерного речовини) і шийка (містить центросомний апарат). Хвостик при впровадженні сперматозоїда відпадає. У яйцеклітині ядерне речовина, яке містилося в голівці сперматозоїда, відразу ж втрачає свій компактний вигляд і в ньому виявляються хромосоми. У такому стані воно називається чоловічим пронуклеусом.

зазвичай у ссавців при овогенезі перший розподіл дозрівання спостерігається відразу ж після овуляції, а друге розподіл дозрівання, ймовірно, затримується до проникнення в яйцеклітину сперматозоїда. Однак як тільки сперматозоїд проникає в яйцеклітину, всі процеси швидко активуються і до моменту утворення чоловічого пронуклеуса друге розподіл дозрівання закінчується. Ядро яйцеклітини з цього моменту називається жіночим пронуклеусом.

Відео: Яйцеклітина і сперматозоїди

запліднення закінчується лише тоді, коли хромосоми чоловічого і жіночого пронуклеусов зіллються разом. Так як кожен пронуклеус містить гаплоїдний набір хромосом, в заплідненої яйцеклітини відновлюється повний диплоїдний набір хромосом, характерний для даного виду.

У період між проникненням в яйцеклітину сперматозоїда і об`єднанням хромосом обох пронуклеусов центросомний апарат, доставлений сперматозоїдом, утворює мітотичний веретено. Хромосоми в цей період готуються до першого мітотичного поділу заплідненої яйцеклітини. Цей поділ зазвичай відбувається незабаром після з`єднання пронуклеусов, але механізм його активації надзвичайно складний і його природа залишається невідомою.

Ясно, що він не обмежується тільки з`єднанням чоловічого і жіночого пронуклеусов, так як у деяких з нижчих тварин, що володіють легко доступними для експериментування гаметамі, сперматозоїди можуть почати поділ в цитоплазмі яйцеклітин з віддаленими ядрами. В інших випадках сперматозоїд, ядерна речовина якого було необоротно пошкоджено променями радію, міг ще проникати в яйцеклітину і спонукати її до поділу.

Більш того, яйцеклітини багатьох нижчих тварин можуть почати розвиток в відсутність сперматозоїдів, під впливом відповідних механічних або хімічних стимулів, що було названо штучним партеногенезом. Однак, як правило, в таких випадках розвиток виявляється набагато слабкіше і триває недовго. Активація клітинного ділення виявляється недостатньою без наявності полноцепного сперматозоїда, необхідного для підтримки нормальної сили росту.