XV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2023

Оплодотворение – слияние сперматозоида с яйцеклеткой, завершающееся объединением их ядер в единое ядро оплодотворенного

яйца (зиготу).Когда сперматозоид вступает в контакт с оболочкой яйцеклетки , содержимое акросомы выносится на поверхность оболочки. Под действием гидролитических ферментов, содержащихся в акросоме, оболочка растворяется в месте соприкосновения. Специальные белки обеспечивают проникновение содержимого спермы в яйцеклетку. Кроме того, несколько процессов выполняются синхронно: во-первых, оболочка яйцеклетки становится непроницаемой для оставшихся сперматозоидов, во-вторых, в яйцеклетке начинается повышенный синтез белка, что обеспечит развитие зиготы. Затем происходит слияние двух гаплоидных ядер, называемых пронуклеусами. В результате слияния пронуклеусов образуется диплоидное ядро ​​зиготы. В оплодотворенной яйцеклетке происходит репликация ДНК двух ядер и готовится к делению. Вместе с пронуклеусом в яйцеклетку входят и центриоли сперматозоидов, играющие важную роль. Они обеспечивают формирование веретена первого отдела.[3]

Оплодотворение осуществляет две разные функции:

• половую – включает передачу генов от родителей потомкам;

• репродуктивную – включает инициацию в цитоплазме яйца тех

реакций, которые позволяют продолжать развитие и создание нового организма.

Существует несколько принципов классификации процесса оплодотворения по месту проникновения сперматозоида в яйцеклетку:

• наружное (оплодотворение происходит во внешней среде)- внешнее оплодотворение происходит у водных животных: многощетинковых червей, мидий, костистых рыб, амфибий. Преимущество внешнего оплодотворения в том, что оно дает многочисленное потомство. Однако недостатком является наличие экологических опасностей, которые значительно снижают вероятность выживания потомства. Как известно, животные с внешним оплодотворением обычно не заботятся о своем потомстве.

• внутреннее (оплодотворение происходит в половых путях самки).

по количеству сперматозоидов участвующих в оплодотворении- внутреннее оплодотворение характерно для наземных животных: плоских и круглых червей, улиток, паукообразных, насекомых, рептилий, птиц и млекопитающих. Встречается у некоторых водных животных (многощетинковые, головоногие, хордовые). После оплодотворения у птиц и рептилий оплодотворенные яйца покрываются защитной оболочкой, устойчивой к потере воды и повреждениям. У млекопитающих зародыши развиваются в организме матери и получают от нее все необходимое для жизненных процессов. Кроме того, большинство птиц и млекопитающих продолжают заботиться о своих детенышах даже после рождения, что значительно увеличивает выживаемость потомства.

• моноспермное (один сперматозоид);

• полиспермное* (два и более сперматозоидов);

• суперфекундация* (множественное оплодотворение).

Стадии оплодотворения:

1.Первая стадия. Денудация — характеризуется тем, что яйцеклетка, проходя по яйцеводу, освобождается от окружающих фолликулярных клеток. Основная роль в денудации принадлежит сперматозоидам, которые, проникая между клетками фолликулярного эпителия, выделяют ферменты, прежде всего гиалуроновую кислоту. Благодаря этим ферментам и, пока неизвестным факторам гиалуроновая кислота, входящая в состав студенистого вещества, связывающего клетки лучистой короны, разжижается. Дисперсия клеток лучистой короны не является специфическим признаком и может возникать под влиянием сперматозоидов животных других видов. Так, при осеменении свиней смесью спермы быка и хряка сперма быка высвобождает яйцеклетку из фолликулярных клеток, и в нее проникает только сперма хряка. Процессу денатурации способствуют и механические препятствия, создаваемые ворсинками слизистой оболочки яйцеводов.[2]

Для оплодотворения не требуется полного выхода яйцеклетки из короны лучистых клеток. Места как раз достаточно, чтобы сперматозоид проник через прозрачную оболочку яйцеклетки в перигемальное пространство. Этот процесс, составляющий вторую фазу оплодотворения, видоспецифичен. В этот момент заканчивается созревание яйцеклетки (выход второго направленного тела). Ядро, содержащее гаплоидный набор хромосом, развивается в женский пронуклеус. На третьем этапе оплодотворения один, реже несколько сперматозоидов проникают через оболочку яичного желтка в его цитоплазму. Это уже строго специфический процесс, так как проникнуть в яйцеклетку могут только сперматозоиды себе подобных. При этом проникают не все сперматозоиды, а только головка и шейка. Введенный в цитоплазму сперматозоид претерпевает серьезные изменения. Головка спермия быстро увеличивается в десятки раз за счет ассимиляции. [4]

Этот процесс основной, но еще недостаточно изучен. Образуется каждая новая клетка (зигота), ядро ​​которой содержит диплоидный набор хромосом. Таким образом, полученная зигота имеет двойное наследование.[6]

2.Вторая стадия ― сперматозоид проникает через прозрачную оболочку яйцеклетки в околояйцевое пространство. В это время заканчивается созревание яйцеклетки (выделение второго полярного тельца), ядро, содержащее гаплоидный набор хромосом, превращается в женский пронуклеус.

3.Третья стадия ― один, реже несколько сперматозоидов проникают через желточную оболочку клетки в ее цитоплазму. Это уже строго специфический процесс; только сперматозоиды своего вида могут проникнуть в яйцеклетку. После имплантации головка спермия быстро увеличивается в размерах в десятки раз, достигает размера ядра яйцеклетки и превращается в мужской пронуклеус с гаплоидным набором хромосом.

4.Четвертая стадия ― пронуклеусы постепенно сближаются, вступают в тесный контакт, быстро уменьшаются в объеме и полностью сливаются. Образуется качественно новая клетка — зигота, ядро ​​которой содержит диплоидный набор хромосом.

Иные процессы оплодотворения*:

1.Полиспермное. Проникновение двух и более сперматозоидов в протоплазму яйцеклетки называется полиспермией.

В норме после того, как один сперматозоид попадает в яйцеклетку, остальные не пропускают. В стареющих яйцеклетках начинается зональная реакция, делающая невозможным проникновение сперматозоидов в яйцеклетку, а иногда под влиянием некоторых условий происходит слияние ядра яйцеклетки с множественными сперматозоидами. Может привести зиготу к гибели или обусловливает развитие уродливых плодов.[2]

«У ряда беспозвоночных, рыб, хвостатых амфибий и птиц возможна полиспермия, когда в яйцо проникает несколько сперматозоидов,

однако с ядром яйцеклетки сливается ядро одного спермия.»

2.Множественное оплодотворение, или суперфекундация-это оплодотворение нескольких яйцеклеток в течение одного полового цикла, но спермой разных производителей. Часто наблюдается у повторнородящих животных (собак, свиней, кошек), реже у кобыл, коров. Сверхоплодотворение, развившееся в результате осеменения производителями той же породы и того же окраса, что и самки, часто проходит незамеченным; выявляется, когда несколько производителей, принимавших участие в осеменении самки, принадлежат к разным породам и даже видам.

Биологическое значение оплодотворения заключается в том, что при слиянии гамет восстанавливается диплоидный набор хромосом и новый организм несет наследственную информацию и признаки обоих родителей.[5]

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК:

Гончаров В.П., Панков Б.Г., Черепахин Д.А. Акушерство, гинекология и искусственное осеменение с.-х. животных: Методические указания. – М.: МВА, 1994. - 44 с.

Небогатиков Г.В. Инструменты, приборы и способы для выполнения приемов, улучшающих воспроизводство сельскохозяйственных животных (рекомендации животноводам). – Волгоград, 1998. – 54 с.

Некрасов, Г.Д. Акушерство, гинекология и биотехника воспроизводства животных: учебное пособие / Г.Д. Некрасов, И.А. Суманова. – Барнаул: Издательство АГАУ, 2007. – 204 с.

Полянцев Н.И. Воспроизводство в промышленном животноводстве. – М.: Росагропромиздат. – М., 1990. – 240 с.

Электронные ресурсы:

Агаркова, Е.В. Оплодотворение у животных [Электронный ресурс]:

сообщение / Е.В.Агаркова. ― URL: https://infourok.ru/soobshenie-na-temu-oplodotvorenie-u-zhivotnyh-5610181.html - 14.12.2022.

Петросова, Р.А. Оплодотворение у животных [Электронный ресурс]:/ Р.А.Петросова. ― URL: https://bio.wikireading.ru/2322 - 14.12.2022.

Код для цитирования: Скопировать