Запліднення

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Заплі́днення (сингамія) — процес злиття чоловічої та жіночої статевих клітин (гамет) рослинних і тваринних організмів, що лежить в основі статевого розмноження. Внаслідок запліднення утворюється зигота, яка дає початок новому організмові.

Біологічне значення запліднення полягає у тому, що внаслідок злиття клітин з різною спадковістю при статевому розмноженні утворюється більш життєздатне потомство, ніж при нестатевому розмноженні. У покритонасінних відбувається подвійне запліднення, що забезпечує утворення зародка та запасу поживних речовин.

Загальна характеристика[ред.ред. код]

Розрізняють зовнішнє заплідення, при якому злиття гамет відбувається поза тілом самки, і внутрішнє заплідення, при якому гамети зливаються у тілі самки. Зовнішнє запліднення спостерігається у багатьох безхребетних, риб, безхвостих земноводних, які відкладають статеві продукти у навколишнє середовище. Запліднення у цих тварин, а також розвиток зиготи залежить від умов середовища. У тварин із внутрішнім заплідненням (переважно наземних тварин) є спеціальні придаткові статеві органи для переносу сперми з тіла самців у тіло самок. Цей процес потребує узгодження дій самця і самки, і тому у тварин виробилися складні форми поведінки (статеві інстинкти), які забезпечують цю узгодженість.

Заплідення відбувається в результаті активного руху сперматозоїда до яйцеклітини, завдяки речовинам, що виділяються гаметами. При злитті чоловічої та жіночої статевих клітин, що мають одинарний набір хромосом, відновлюється диплоїдний набір хромосом, характерний для соматичних клітин організму. У бактерій, синьо-зелених водоростей та деяких грибів типового статевого процесу немає.

Запліднення у рослин[ред.ред. код]

У нижчих рослин спостерігаються різні види статевого процесу: ізогамія (злиття однакових за розміром гамет), гетерогамія (злиття різних за розміром гамет), оогамія (запліднення рухливою дрібною чоловічою клітиною нерухливої і більшої за розміром жіночої), кон'югація та ін. У мохоподібних і папоротеподібних сперматозоїди, які розвиваються в антеридіях, рухаються у водному середовищі до архегонія, в якому і відбувається заплідення яйцеклітини. Вищим рослинам властива оогамія. У квіткових рослин заплідненню передує запилення. У покритонасінних відбувається так зване подвійне запліднення.

У покритонасінних пилкова трубка за короткий час проходить крізь пухку тканину стовпчика і через мікропіле проникає до зародкового мішка. Ріст пилкової трубки активізує вегетативна клітина, розміщена в прикінцевій частині. За вегетативною клітиною в пилкову трубку переходить генеративна клітина, з якої в результаті мітотичного поділу утворюються два спермії. В окремих випадках спермії можуть утворюватися ще в пиляку.

В місці контакту трубки із зародковим мішком стінки останнього ослизнюються і пилкова трубка проходить усередину. Досягши яйцеклітини, пилкова трубка розривається і з неї виходять два спермії, а вегетативна клітина трубки руйнується. Спермії виходять і один із них зливається з ядром яйцеклітини, утворюючи зиготу, а другий — із вторинним (диплоїдним) ядром центральної клітини, яка дає початок ендосперму. Таким чином, у зародковому мішку відбувається відкрите професором Київського університету Святого Володимира (тепер імені Тараса Шевченка)С. Г. Навашиним (1898) подвійне запліднення. Значення подвійного запліднення полягає в тому, що і зигота, і первинна клітина ендосперму, маючи подвійну спадковість, набувають більшої життєздатності і пристосованості до умов існування. Звідси стає зрозумілою роль численних пристосувань у морфології та фізіології квітки, спрямованих на забезпечення перехресного запилення.

У зародковий мішок може проникати декілька пилкових трубок. Однак спермії цих трубок не беруть участі в заплідненні і дегенерують. Коли у зав'язі є декілька насінних зачатків, то в кожному з них відбувається описаний вище процес.

Запліднення у ссавців[ред.ред. код]

Запліднення сперматозоїдом яйцеклітини

У ссавців запліднення є внутрішнім і відбувається в результаті статевого акту, коли самець вводить свій статевий орган в отвір піхви самиці. Після того, як у самця відбудеться еякуляція, велика кількість сперматозоїдів рухається до яйцеклітини.

У людей запліднення відбувається у фалопієвих трубах за кілька годин після статевого акту. Лише один з приблизно 300 мільйонів сперматозоїдів може запліднити одну яйцеклітину. Щоб відбулося запліднення, сперматозоїд повинен увійти з піхви через шийку матки в матку і потрапити всередину однієї з фалопієвих труб, де він має пробитись крізь щільне покриття яйцеклітини. Це покриття називається zona pellucida і складається з цукрів і білків. Кінчик головки сперматозоїда містить ензими, які проривають покриття і сприяють проникненню сперматозоїда всередину. Як тільки головка сперматозоїда опиняється всередині яйцеклітини, його «хвіст» відпадає, а її покриття додатково ущільнюється, щоб не дозволити проникненню інших сперматозоїдів.

Штучне запліднення[ред.ред. код]

Ссавці, зачаті «в пробірці», почали нарожуватись з 1950 років, а перша людська дитина народилась в результаті такого запліднення в 1978. З тих пір — це звичайний спосіб боротьби з безпліддям.

Розрізняють два види штучного запліднення: екстраткорпоральне (поза тілом жіночої особини у загальному випадку, чи самки) та інтркорпоральне (у тілі самки).

  • Екстраткорпоральне запліднення являє собою запліднення в лабораторних умовах, у тому числі так званим методом in vitro. При цьому яйцеклітини хірургічним шляхом видаляються з жіночого репродуктивного тракту і запліднюються сперматозоїдами. На другий день (4-клітинна стадія) ембріон повертають до фалопієвої труби або матки, де його розвиток продовжується. Якщо сперматозоїди занадто слабкі, щоб проникнути до яйцеклітини, або їх вміст в спермі дуже мали, то може бути проведена операція по вживленню окремо взятого сперматозоїда прямо всередину яйцеклітини.
  • Інтркорпоральне запліднення відбувається тоді, коли отримана від самця сперма використовується для вприскування у піхву або в матку самиці. В останньому випадку попередньо необхідно відділити сперматозоїди від рідини, в якій вони знаходяться. У випадку безплідності в людей також може використовуватись пересадка одразу і яйцеклітини і сперматозоїдів прямо до фалопієвих труб, де запліднення проходить природнім шляхом. Ця технологія називається англ. gamete intra-fallopian transfer (GIFT).

І яйцеклітини, і сперматозоїди можуть бути заморожені для подальшого використання під час штучного запліднення.

Література[ред.ред. код]


Метелик Це незавершена стаття з біології.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.