Что такое осеменение оплодотворение какие виды животных
Биология. 10 класс
§ 31. Осеменение и оплодотворение у животных. Способы полового размножения животных
Осеменение и оплодотворение у животных
Как известно, половое размножение у животных сопровождается половым процессом в форме копуляции. При этом слияние яйцеклетки и сперматозоида с образованием зиготы называется оплодотворением. Сближение мужской и женской половых клеток перед оплодотворением называется осеменением. Процесс осеменения обусловлен совокупностью факторов, повышающих вероятность встречи половых клеток. К ним относятся: брачное поведение (брачные игры), половая активность самцов и самок, избыточная продукция сперматозоидов, крупные размеры яйцеклеток, выделение половыми клетками специфических веществ, способствующих их сближению.
У многих животных процессу оплодотворения предшествует специфическое брачное поведение половых партнеров. Самцы лягушек древесных, надув голосовые мешки, поют хором, чтобы привлечь самок. Самцы сверчков, саранчи, кузнечиков для привлечения самок издают стрекотание за счет трения одной части тела о другую. Самки комаров в период спаривания привлекают самцов характерным тонким писком, который издают крыльями. Самцы тритонов европейских в брачный период украшены спинным гребнем и похожи на маленьких разноцветных драконов. Самец рябчика воротничкового привлекает самок при помощи звуков, напоминающих барабанную дробь, которые он издает, стоя на пне и стуча крыльями.
В зависимости от того, где происходит процесс осеменения — в водной среде или половых путях самки, различают два способа оплодотворения: внешнее и внутреннее. Отличительные особенности этих способов представлены в таблице.
Таблица. Сравнительная характеристика внешнего и внутреннего способов оплодотворения у животных
Внешнее оплодотворение
Внутреннее оплодотворение
Не требуется встреча половых партнеров
Необходима встреча самца и самки
Необходимо большое количество половых клеток обоих типов
Не требуется большого числа женских половых клеток
Копулятивные органы отсутствуют
Имеются копулятивные органы
Мужские и женские половые клетки выделяются в окружающую среду
Мужские половые клетки вводятся в половые пути самки, где находятся женские половые клетки
Оплодотворение происходит в водной среде
Оплодотворение происходит в половых путях самки
Внешнее оплодотворение встречается у водных животных: многощетинковых червей, двустворчатых моллюсков, костных рыб, земноводных. Преимущество внешнего оплодотворения заключается в том, что оно приводит к образованию многочисленного потомства. Однако недостатком его является наличие экологических опасностей, значительно снижающих вероятность выживания потомства. Как известно, животные с внешним оплодотворением обычно не заботятся о своем потомстве.
Внутреннее оплодотворение характерно для наземных животных: плоских и круглых червей, брюхоногих моллюсков, паукообразных, насекомых, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих. Оно встречается у некоторых водных животных (многощетинковые черви, головоногие моллюски, хордовые рыбы). После оплодотворения у птиц и пресмыкающихся оплодотворенные яйца покрываются защитной оболочкой, устойчивой к потере воды и повреждениям. У млекопитающих эмбрионы развиваются в теле матери и от нее получают все необходимое для процессов жизнедеятельности. Кроме того, большинство птиц и млекопитающих продолжают заботиться о своих детенышах и после рождения, что значительно повышает выживаемость потомства.
Независимо от способа осеменения оплодотворение включает три этапа:
1) проникновение ядра сперматозоида в яйцеклетку;
2) слияние ядер сперматозоида и яйцеклетки с образованием ядра зиготы;
3) активизация зиготы к дроблению и дальнейшему развитию.
Установлено, что оболочка сперматозоида имеет специфические рецепторы, которые узнают химические вещества, выделяемые яйцеклеткой. Поэтому сперматозоиды способны к направленному движению к яйцеклетке. Неоплодотворенная яйцеклетка покрыта несколькими защитными оболочками, предохраняющими ее от неблагоприятных условий. При достижении сперматозоидом яйцеклетки в месте их контакта происходит растворение оболочек, и сперматозоид проникает в яйцеклетку.
После того как ядро сперматозоида проникает в яйцеклетку, под влиянием ее специфических ферментов происходит образование оболочки оплодотворения. Она препятствует доступу других сперматозоидов. Это обеспечивает слияние с яйцеклеткой только одного сперматозоида. Ядро сперматозоида продвигается к ядру яйцеклетки, набухает и сливается с ним — происходит процесс оплодотворения. В результате слияния ядер образуется оплодотворенная яйцеклетка — диплоидная зигота.
Активизация зиготы происходит закономерно: в ней изменяется интенсивность обмена веществ, повышается потребность в кислороде, начинается активный синтез питательных веществ. Клетка готовится к делению.
Процесс оплодотворения яйцеклетки в подробностях
Понятие беременности подразумевает оплодотворение яйцеклетки, с чего зарождается новая жизнь в женских репродуктивных органах. Как до зачатия, так и в последующем в процесс развития плода постепенно задействуются все органы и системы женщины, создавая благоприятные условия для вынашивания.882
Зам. заведующей эмбриологией, к.б.н.
Условия оплодотворения
Среди этих условий нет какого-то главного, только при совокупном «удачном» стечении обстоятельств оплодотворение яйцеклетки произойдет. А если самостоятельно не удается «поймать» овуляцию, то ее можно определить с помощью ультрасонографии, на ультразвуковом аппарате визуализируется созревание фолликула.
Стадии оплодотворения
Процесс оплодотворения, управляемый гипоталамусом, проходит несколько этапов до формирования полноценного эмбриона:
Стадии оплодотворения
Эмбрион проходит в своем развитии несколько стадий:
Как происходит имплантация эмбриона в эндометрий
Этапы имплантации
После оплодотворения яйцеклетки на 7–10 день наступает очередь важнейшего процесса – имплантации, если он не произойдет, то случится выкидыш еще до того, как факт беременности будет установлен.
Для надежного закрепления в эндометрии, трофобласт выбрасывает своеобразные отростки с питательной жидкостью, которые погружает в маточный слой. К этому времени прогестерон уже подготовил эндометрий к внедрению бластоцисты: слой стал достаточно толстым, чтобы окружить имплантированный эмбрион со всех сторон. В свою очередь трофобласт выделяет хорионический гонадотропин, стимулирующий желтое тело к продуцированию прогестерона и предотвращая наступление месячных. Если по каким-то причинам транспортировка зиготы в полость матки нарушена, то зародыш прикрепится в фаллопиевой трубе, то есть наступит внематочная беременность.
По религиозным и социальным представлениям после того, как сперматозоид оплодотворит яйцеклетку, начинается новая человеческая жизнь. Даже более 50% атеистов в России поддерживают данную версию, около 65% верующих, примерно 50% мужчин, 74% женщин.
Особенности процесса оплодотворения
Упрощенно схему оплодотворения яйцеклетки можно представить следующим образом. При естественном интимном контакте мужская семенная жидкость проникает во влагалище, среда которого в силу повышенного рН губительна для большинства сперматозоидов. Но наиболее жизнеспособные сперматозоиды попадают по цервикальному каналу в шейку, затем – в матку.
Мнение врача
Двигаясь против направления тока жидкости, сперматозоиды попадают в фаллопиевы трубы. Поскольку жидкость в трубах течет от яичника к матке, то спермии продвигаются от матки к половой железе. В трубе (в ампулярной части) уже находится яйцеклетка, вышедшая из фолликула, где и происходит оплодотворение, а именно, слияние ядер половых клеток мужчины и женщины. На этом этапе закладывается геном будущего ребенка. В некоторых случаях половая клетка может быть оплодотворена несколькими спермиями (полиспермия), что, как правило, обусловливает нежизнеспособность зиготы. Если процесса оплодотворения не происходит, то эндометрий (функциональный слой) отторгается и вместе с погибшей яйцеклеткой выводится наружу в виде менструации.
Врач репродуктолог, акушер-гинеколог
При использовании ВРТ половые клетки и эмбрион проходят те же этапы развития, кроме непосредственно слияния двух гамет, которое осуществляется в лабораторных условиях. Эмбрион также развивается в пробирке в стерильных условиях, пока не достигнет стадии имплантации.
Этапы естественного оплодотворения
Данная статья не может быть использована для постановки диагноза, назначения лечения и не заменяет прием врача.
Оплодотворение яйцеклеток и культивирование эмбрионов
Показания для лечения бесплодия помощью ЭКО :
Протокол ЭКО состоит из целого ряда последовательных этапов:
Гаметы (ооциты и сперматозоиды) получают от биологических родителей или из банка доноров. Яйцеклетки извлекают из яичников женщины методом пункции фолликулов в ходе их естественного созревания. Но, как правило, в программах ВРТ используют медикаментозное стимулирование для получения достаточного количества ооцитов. Оплодотворение происходит в лабораторных условиях под контролем специалистов. В некоторых протоколах даже слияние сперматозоида и яйцеклетки контролируется эмбриологом (ICSI). После in vitro оплодотворения зиготы переносят в специальную, обогащенную альбумином, питательную среду для нормального предимплантационного развития эмбрионов. Процесс выращивания эмбриона в условиях in vitro называют культивированием.
В каких условиях культивируют эмбрионы
Ключевым моментом эмбриологического этапа программы ЭКО для предимплантационных эмбрионов человека, развивающихся in vitro, является создание максимально приближенных условий к условиям in vivo.
Эмбрионы культивируются в инкубаторах. Обязательными условиями для in vitro культивирования эмбрионов являются:
В инкубаторе находятся яйцеклетки перед оплодотворением, полученные в результате пункции фолликулов или после разморозки ооцитов. Все процессы, включая оплодотворение, дробление, бластуляция также проходят в условиях инкубатора.
Как долго эмбрионы культивируются в инкубаторе
После оплодотворения культивирование эмбрионов может продолжаться в условиях in vitro до 5-6 дней. Продолжительность зависит от нескольких факторов:
Если получено и оплодотворено небольшое количество яйцеклеток (1-2), то перенос можно проводить на третий день развития эмбрионов. Женщинам, у которых в анамнезе уже есть 1-2 попытки ЭКО и есть достаточное количество эмбрионов, чтобы выбрать лучший эмбрион для переноса в полость матки, рекомендуется подсаживать эмбрионы на пятый день развития. Если предполагается проведение предимплантационного генетического тестирования (ПГТ), то эмбрионы культивируются до 5-6 суток с целью проведения биопсии трофэктодермы на стадии бластоцисты.
Какие среды используются для культивирования эмбрионов
От культуральной среды зависит правильное развитие и продолжительность культитвирования эмбрионов. Чаще всего используют 2 типа сред:
Этапы роста и развития эмбриона в процессе культивации
После оплодотворения зигота проходит ряд изменений, свидетельствующих о правильном развитии:
Дольше 6-7 дней эмбрионы не культивируют, их необходимо либо перенести в полость матки реципиента, либо подвергнуть криоконсервации.
Что такое протокол культивирования эмбрионов
31. Осеменение и оплодотворение у животных. Способы полового размножения у животных
1. Ключевые вопросы.
1. Что такое осеменение?
Осеменение — сближение мужской и женской половых клеток перед оплодотворением.
2. Чем оплодотворение отличается от конъюгации?
Оплодотворение — слияние яйцеклетки и сперматозоида с образованием зиготы.
Конъюгация — форма полового процесса, при которой обмен генетическим материалом происходит путем взаимного обмена мигрирующими ядрами.
3. Из предложенного перечня выберите организмы с внешним оплодотворением: муравьи, квакши, крокодилы, дафнии, караси, ласточки, устрицы, тритоны, черепахи.
Муравьи, квакши, дафнии, караси.
2. Сложные вопросы.
1. В чем сущность партеногенеза? Приведите примеры организмов, у которых наблюдается партеногенез. Почему партеногенез считают разновидностью полового размножения? Какое значение он имеет для организмов?
Партеногенез — способ полового размножения, когда взрослая особь развивается из неоплодотворенной яйцеклетки.
У тлей, дафний летом развиваются самки, а осенью, когда условия среды ухудшаются, из неоплодотворенных яиц развиваются самцы. У пчел, клещей, муравьев и наездников (паразитических ос) партеногенетически появляются только самцы. Существует несколько видов ящериц, которые в естественных условиях размножаются партеногенезом (скальные ящерицы, комодские вараны). Партеногенетические популяции также найдены и у некоторых видов рыб, земноводных, птиц (в том числе у нескольких пород кур и индеек).
Партеногенез считается половым размножением, ведь организм в этом случае развивается из гаметы, а не из соматической клетки, как при бесполом размножении.
2. Сравните два способа оплодотворения: внешнее и внутреннее. Какой из способов появился раньше в ходе развития органического мира? Приведите доказательства, используя дополнительные источники информации.
Внешнее оплодотворение появилось раньше. В дальнейшем — как считается, для повышения надежности — возникло внутреннее оплодотворение, что требует дополнительных образований, например копулятивных органов у самцов.
Для внешнего оплодотворения не требуется ни копулятивных органов самцов, ни желез в яйцеводе самки для откладывания, грубо говоря, скорлупы.
Внутреннее оплодотворение возникло тогда, когда развитие организмов стало происходить не в воде. Когда животные стали откладывать яйца на сушу, возникла необходимость во внутреннем оплодотворении.
Центр ЭКО в Архангельске
«Центр ЭКО» — клиника, основным направлением деятельности которой является восстановление репродуктивного здоровья у женщин и мужчин. Наша главная цель – помочь каждой обратившейся к нам бесплодной паре стать родителями. Процедура ЭКО проводится в том числе за счёт средств Фонда медицинского страхования, по полису ОМС.
Мы заботимся о вашей безопасности. Если вы планируете визит к нам, пожалуйста, ознакомьтесь с важной информацией о противоэпидемических мерах, принятых в клинике.
Основные принципы работы нашей работы
Услуги в области репродуктивного здоровья
Наши преимущества
Каждый пациент хочет выбрать хорошую клинику экстракорпорального оплодотворения. Мы готовы пройти этот путь с вами вместе! Наши преимущества:
1. Наличие самого современного лабораторно-диагностического оборудования. В клинике «Центр ЭКО» можно пройти полный курс обследований, необходимых для успешной постановки диагноза.
2. Медицинское оснащение эмбриологической лаборатории «Центр ЭКО» отвечает всем мировым стандартам репродуктивных центров, что позволяет добиться высокой эффективности в ходе проведения процедуры экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) и ИКСИ.
3. Наши врачи обладают высоким уровнем квалификации и огромным опытом работы в лечении репродуктивных патологий у женщин и мужчин. Приходите к нам – мы обязательно вам поможем! Вместе мы победим бесплодие!
Записаться на консультацию можно, воспользовавшись формой записи, или позвонив по телефону +7 (8182) 46-41-17. Обращайтесь – мы ответим на все ваши вопросы!