Урок 12
Тема: Запліднення
Статеве розмноження тварин і рослин відбувається за допомогою запліднення.
Запліднення — це злиття чоловічої та жіночої статевих клітин, унаслідок чого відновлюється диплоїдний набір хромосом, характерний для даного виду, та утворюється якісно нова клітина — зигота (запліднена яйцеклітина).
Запліднення характеризується значною різноманітністю різновидів. Так, у справжніх тварин розрізняють зовнішнє й внутрішнє, у зелених рослин — одинарне та подвійне. За участю чоловічих гамет у заплідненні розрізняють моно- і поліспермію. Гамети можуть різнитися будовою, що зумовлює різні способи статевого розмноження: ізогамія (гамети обох організмів однакові за розмірами й рухливі), анізогамія (гамети неоднакові за розмірами й рухливі), оогамія (яйцеклітина велика нерухлива, чоловіча — дрібна й рухлива).
За зовнішнього запліднення жіноча і чоловіча статеві клітини зливаються поза органами статевої системи самки (або гермафродитної особини). Зовнішнє запліднення властиве безхребетним і майже всім хребетним тваринам водойм (багатощетинкові черви, двостулкові молюски, річкові раки, голкошкірі, ланцетники, більшість кісткових риб і земноводних), а також деяким наземним тваринам (дощові черв’яки). Вони відкладають ікру (яйцеклітини) і сперму у воду, де і відбувається запліднення. Виняток складають водні ссавці (ластоногі, китоподібні), живородні риби та деякі земноводні, яким властиве внутрішнє запліднення.
Внутрішнє запліднення відбувається в органах статевої системи самки (або гермафродитної особини), і зародок розвивається всередині її тіла (у ссавців) або в яйцях, вкритих оболонкою (комахи, плазуни, птахи, яйцекладні ссавці).
Біологічне значення запліднення полягає в тому, що:
1) відбувається відновлення хромосомного набору, притаманного даному виду;
2) забезпечується безперервність між поколіннями організмів;
3) спостерігається збільшення спадкового різноманіття, оскільки нащадки поєднують у собі ознаки як материнського, так і батьківського організмів;
4) завдяки вибірковості запліднення й комбінаційній мінливості забезпечується існування виду в часі.
2. Етапи запліднення у людини
У кожного виду організмів є певні особливості запліднення, але основні стадії подібні.
Етапи запліднення є такими:
1) дистантна взаємодія та зближення гамет — рух сперматозоїдів у напрямку речовин, які виділяють яйцеклітини; відбувається за хемотаксисом; наближенню також сприяють перистальтичні рухи та рухи війок епітелію маткових труб;
2) контактна взаємодія й активізація яйцеклітини — численні сперматозоїди наближаються до яйцеклітини та вступають у контакт з її оболонкою, вивільняючи ферменти акросоми, внаслідок чого яйцеклітина позбувається променистого венця;
3) входження сперматозоїда в яйцеклітину та наступне злиття (сингамія).
Запліднення в людини внутрішнє, здійснюється шляхом моноспермії у верхній частині маткових труб жінки після овуляції — виходу овоцита з яєчника.
Сперматозоони набувають здатності до запліднення лише після того, як проведуть близько 7 год у статевих шляхах жінки. Їхня активація здійснюється секретами залоз матки та андрогамонами, що утворюються багатьма чоловічими гаметами. У сперматозоонів перебудовується глікокалікс, посилюється рухливість, змінюється проникність для йонів тощо. Здатність до запліднення чоловічі гамети зберігають упродовж 36—88 год.
Запліднення відбувається лише за певної концентрації чоловічих гамет. Це пояснюється необхідністю наявності певної кількості ферменту (гіалуронідази), що розщеплює фолікулярну оболонку овоцита. Гамети зустрічаються у маткових трубах вже за кілька годин після статевого акту. Лише один з близько 450 млн сперматозоонів може запліднити овоцит.
Проникнення сперматозоона в жіночу гамету крізь її оболонки відбувається таким чином. Після рецепторної взаємодії з цитоплазми овоцита в місці дії ферментів акросоми утворюється сприймальний горбик (акросомальна реакція), який захоплює головку й шийку і втягує їх всередину разом із центріолями та спіральною мітохондрією. Після проникнення вторинний овоцит змінює обмін речовин, втрачає фолікулярну оболонку, й з кортикальних гранул формує оболонку запліднення (кортикальна реакція).
Злиття гаплоїдних ядер обох клітин (синкаріогамія) супроводжується відновленням диплоїдного набору хромосом. На цій стадії відбувається генетичне визначення статі. Статеві клітини жінки мають 22А+X, а гамети чоловіків містять 22А+Х або 22A+Y (де А — нестатеві хромосоми; X, Y — статеві хромосоми). Якщо під час запліднення до яйцеклітини з 22А+Х хромосомами потрапляє сперматозоон з 22А+Х хромосомами, то утворюється зародок жіночої статі, а якщо з 22A+Y хромосомами — зародок чоловічої статі. Активація зиготи до поділу розпочинається вже через кілька годин після запліднення. Воно продовжується впродовж кількох діб за рахунок накопичених поживних речовин цитоплазми.
Процес запліднення
3. Причини порушення процесів запліднення у людини та способи контрацепції
Найчастішими причинами порушення запліднення є:
• обмежена тривалість життя сперматозоїдів та яйцеклітин і ще менша тривалість здатності до запліднення (звільнена з яєчника яйцеклітина зберігає здатність до запліднення вздовж 24 годин; сперматозоїди втрачають запліднюючу здатність у статевих шляхах жінки максимум через 1-2 доби);
• зменшення швидкості руху сперматозоїдів (зазвичай 1,5-3 мм/хв);
• запальні явища та зміна рН у статевих шляхах жінки;
• механічна непрохідність та патології статевих шляхів жінки;
• патологія статевої системи чоловіка;
• інфекція статевих шляхів;
• кількість сперматозоїдів менша за 150 млн (або менша за 60 млн/1 мл);
• патологічні зміни в будові сперматозоїдів;
• невідповідність потраплянню сперматозоїдів до статевої системи жінки часу овуляції;
• вік чоловіка та жінки (з віком у жінок знижується здатність яйцеклітин до запліднення, у чоловіків — кількість і рухливість сперматозоїдів);
• гормональні розлади;
• хромосомні та генетичні порушення;
• вживання деяких ліків (анальгетики, антибіотики, антидепресанти та деякі інші);
• шкідливі звички: паління тютюну, вживання алкоголю, наркотиків і навіть надмірної кількості кофеїну;
• послаблений імунітет та імунологічна несумісність партнерів;
• недостатнє харчування та нестача вітамінів;
• стреси.
Заплідненню також запобігають численні способи контрацепції:
• природні (визначення так званих «небезпечних» днів відносно овуляції, переривання статевого акту);
• бар’єрні (механічне запобігання потраплянню сперматозоїдів до яйцеклітини);
• гормональні (препарати гормонів, що пригнічують овуляцію або запобігають прикріпленню заплідненої яйцеклітини в матці);
• хімічні (створення бар’єру для сперматозоїдів);
• хірургічні (стерилізація чоловіка або жінки шляхом хірургічної операції).
4. Домашнє завдання
1) Зробити конспект
2) Виконати тестові завдання
Увага!!! Тест активний до 9 травня до 12.00
Немає коментарів:
Дописати коментар