Оплодотворение - это удивительный процесс! Оплодотворение яйцеклетки — процесс от А до Я во времени

Оплодотворение — процесс слияния мужской и женской половых клеток (гамет), в результате которого образуется оплодотворенная яйцеклетка (зигота), т.е. из двух гаплоидных гамет образуется одна диплоидная клетка (зигота).

Различают следующие виды оплодотворения:

наружное , когда половые клетки сливаются вне организма;
внутреннее , когда половые клетки сливаются внутри половых путей особи;
перекрестное , когда объединяются половые клетки разных особей;
самооплодотворение — при слиянии гамет, продуцируемых одним и тем же организмом;
моноспермию ;
полиспермию .

Моноспермия или полиспермия — все зависит от числа сперматозоидов, оплодотворяющих одну яйцеклетку.

Для большинства видов животных, обитающих или размножающихся в воде, свойственно наружное перекрестное оплодотворение, которое осуществляется по типу моноспермии. Подавляющее большинство наземных животных и некоторые водные виды имеют внутреннее перекрестное оплодотворение, причем для части птиц и рептилий характерна полиспермия. Самооплодотворение встречается среди гермафродитов, да и то в исключительных случаях.

У человека процесс оплодотворения происходит в маточной трубе, куда после овуляции попадает ооцит II порядка и могут находиться многочисленные сперматозоиды. При контакте с яйцеклеткой акросома сперматозоида выделяет ферменты, разрушающие оболочки яйцеклетки и обеспечивающие проникновение сперматозоида внутрь. После проникновения сперматозоида яйцеклетка формирует на поверхности толстую непроницаемую оболочку оплодотворения , препятствующую полиспермии.

Проникновение сперматозоида стимулирует ооцит II порядка к дальнейшему делению. Он осуществляет анафазу и телофазу II мейотического деления и становится зрелым яйцом. В результате в цитоплазме яйцеклетки оказывается два гаплоидных ядра, называемых мужским и женским пронуклеусами , которые сливаются с образованием диплоидного ядра — зиготы .

У цветковых растений, кроме слияния гаплоидных гамет — одного из спермиев с яйцеклеткой и образования диплоидной зиготы, из которой развивается зародыш семени, происходит слияние второго спермия с диплоидной вторичной клеткой и формирование триплоидных клеток , из которых образуется эндосперм . Этот процесс называется двойным оплодотворением .

Для некоторых групп организмов характерны типы полового размножения (без оплодотворения), один из которых называется партеногенез — развитие организма из неоплодотворенной яйцеклетки. Характерен для многих общественных насекомых (муравьев, пчел, термитов), а также для коловраток, дафний и даже некоторых рептилий. Встречается и у растений (одуванчик).

Как возникла жизнь на нашей планете? Можно верить в теорию большого взрыва, божественное начало или учение Чарльза Дарвина об эволюции. Наверняка известно лишь то, что все виды организмов на Земле продолжают свое существование благодаря размножению. Которое, в свою очередь, немыслимо без оплодотворения. Что такое оплодотворение, его типы и виды, значение и этапы, а также другие интересные подробности, рассмотрим в этой статье.[фото1]

Соединение двух разнополых клеток, мужской и женской, в результате которого образуется начальная стадия нового организма, и есть оплодотворение. Мужская клетка (сперматозоид) оказывает на женскую (яйцеклетка) стимулирующее действие и вызывает начало ее развития. Внесение набора отцовских хромосом в материнскую яйцеклетку отражает сущность оплодотворения. Его биологическое значение состоит в образовании зиготы — клетки, которая сочетает в себе признаки обоих родителей в различных пропорциях и комбинациях. Таким образом, наследственные задатки материнского и отцовского организмов объединяются и награждают ими свое потомство. Благодаря этому создается множество генетических разновидностей, которые влияют на эволюционный процесс вида и его естественный отбор.

Виды оплодотворения

Определившись с тем, что такое оплодотворение, следует разобраться с его видами. В зависимости от того, какое количество организмов участвует в процессе полового размножения, различают перекрестное и самооплодотворение. В перекрестном оплодотворении принимают участие разные особи. Его суть легко представить на примере с цветком: пыльца с пестика одного растения переносится на рыльце совершенно другого. Перекрестное оплодотворение растений называется опылением. Оно напрямую зависит от внешних факторов, которые способствуют его осуществлению. Всем млекопитающим и человеку присущ именно перекрестный вид оплодотворения. Самооплодотворение — процесс, в котором принимают участие клетки одной и той же особи. Происходит в животном мире у обоеполых организмов, у которых соединяются собственные женские и мужские клетки. Яркий пример – ленточные черви. Также самооплодотворение свойственно нераскрывающимся цветкам, способным к самоопылению.

Типы оплодотворения

В зависимости от того, в каком именно месте происходит процесс оплодотворения, различают несколько типов:

Наружное оплодотворение.
Присуще тем земноводным, моллюскам, рыбам, амфибиям, оплодотворение у которых происходит вне организма их самки. Обычно происходит в водной среде, куда представители мужских и женских особей откладывают свои разнополые клетки. Поскольку их встреча напрямую зависит от внешних факторов, организмами образуется огромное количество яйцеклеток и спермы, от нескольких тысяч до нескольких миллионов. Ведь при наружном типе оплодотворения большинство половых клеток гибнет и именно такой подход обеспечивает сохранность выживания вида.
Внутреннее оплодотворение.
Происходит у всех видов наземных животных. Также присуще некоторым водным. Встреча и слияние мужской и женской клетки происходит в этом случае в организме самки, а точнее, в ее половых путях. Это обеспечивает наибольшую вероятность оплодотворения, поэтому для участия в процессе необходимо гораздо меньше разнополых клеток. Далее в материнском организме происходит развитие зародыша и возможность его гибели сводится к минимуму. У животных, как правило, рождается немногочисленное потомство и поэтому они заботятся о нем и проявляют признаки сложного родительского поведения. Человеку для осуществления оплодотворения необходима 1 яйцеклетка и 1 сперматозоид, способный, однако, преодолеть для встречи с ней большой путь.
Двойное оплодотворение.
Встречается у покрытосеменных и цветковых растений. Протекание процесса обеспечивается наличием 2-х мужских спермий и 8-ю женскими ядрами. Одна спермия оплодотворяет яйцеклетку, формирующуюся впоследствии в зародыш, другая сливается с крупным ядром центральной клетки и образует питательную среду, необходимую для формирования нового организма.
Искусственное оплодотворение. Этот тип получил широчайшее применение в животноводстве и сельском хозяйстве, когда для получения необходимого сочетания свойств используется заранее спланированное искусственное скрещивание или осеменение. Таким образом получают дополнительное потомство от выдающегося производителя или выводят сорта растений с определенными качествами. У людей искусственное оплодотворение получило применение при лечении бесплодия. Оно носит название экстракорпоральное, внетелесное, или ЭКО.
Его принцип состоит в том, что оплодотворение яйцеклетки сперматозоидом происходит вне женского организма. Только после слияния клеток в единую, оплодотворенную яйцеклетку помещают в матку. Метод получения «ребенка из пробирки» приобретает огромную популярность и дает шанс стать родителями тем парам, которые не имеют возможности зачать ребенка естественным путем. Зачастую, в этом случае происходит использование донорских мужских или женских половых клеток.

Некоторые организмы способны к размножению без процесса оплодотворения. Пчелы, тля, некоторые птицы и земноводные способны к партеногенезу. Здесь для развития клетки используется генетический материал только одного родителя и на свет производится однополое потомство.
Кроме вышеперечисленных типов оплодотворения, оно делится на моноспермию – когда в яйцеклетку проникает только один сперматозоид, и полиспермию – в этом случае в женскую клетку одновременно попадает несколько мужских. Но даже в этом случае происходит одноядерное слияние, остальные же ядра подвергаются разрушению. Первому варианту оплодотворения подвержено большинство представителей животного и растительного мира, а второй присущ только некоторым группам животных и отдельным видам растений.

Этапы оплодотворения

Для того, чтобы процесс слияния клеток произошел, они должны пройти несколько этапов:

Яйцеклетка и сперматозоид должны сблизится и начать взаимодействовать. Этому помогает способность мужской клетки двигаться только против вещества, которое выделяет женская клетка, называемое хемотаксис. А также реотаксис, который подразумевает умение сперматозоида продвигаться вперед и против тока жидкости в маточных трубах.
Клетки (или гаметы) приступают к контактному взаимодействию. Внешней блестящей оболочки яйцеклетки достигает достаточно большое количество сперматозоидов. Только тот, который сумеет первым преодолеть эти внешние оболочки путем размягчения прилегающего участка, прикрепляется к яйцеклетке.
Сперматозоид проникает в яйцеклетку.
В человеческом организме на этой стадии происходит пассивное и медленное перемещение женской яйцеклетки по маточной трубе к матке. В организме животных – оплодотворенная клетка начинает подготовку к дроблению.

Основной принцип оплодотворения

Оплодотворение должно происходить строго внутри вида. Этому соответствует определенное число и строение мужских и женских хромосом, а также их химическое сродство. Если все-таки происходит оплодотворение чужеродных половых клеток, развитие зародыша происходит ненормально и, как правило, ведет к появлению стерильных, неспособных к деторождению, особей.

Процесс зарождения жизни у человека

Встреча и соединение мужского сперматозоида и женской яйцеклетки являются первой ступенькой на этапе зарождения новой человеческой жизни. Зигота – клетка, образовавшаяся в результате этого процесса, объединяет в себе комплект из 46 родительских хромосом, содержащих весь их генетический код. Пол будущего ребенка случаен, как выигрыш в лотерею, но определен уже именно на этом этапе. Процесс оплодотворения, с одной стороны, выглядит достаточно просто. На самом деле это довольно сложная и неодномоментная реакция. Несмотря на стремительное развитие в области репродуктивных технологий, до сих пор процесс оплодотворения представляется неким чудом, таинством. Поняв, что такое оплодотворение, очень важно осознавать, какой генетический код передадим своим потомкам мы, люди, и обитатели всей нашей планеты в целом.

Оплодотворение и образование зиготы

Оплодотворение - слияние мужской и женской половых клеток, в результате чего восстанавливается диплоидный набор хромосом, характерный для данного вида животных, и возникает качественно новая клетка - зигота (оплодотворенная яйцеклетка, или одноклеточный зародыш).

У человека объем эякулята - извергнутой спермы - в норме составляет около 3 мл. Для обеспечения оплодотворения общее количество сперматозоидов в сперме должно быть не менее 150 млн, а концентрация их в I мл - 20-200 млн., хотя в яйцеклетку проникает только один из них, а остальные подготавливают условия для оплодотворения. В половых путях женщины после копуляции их число уменьшается по направлению от влагалища к дистальному концу маточной трубы.

В процессе оплодотворения различают три фазы: 1) дистантное взаимодействие и сближение гамет; 2) контактное взаимодействие и активизация яйцеклетки; 3) вхождение сперматозоида в яйцо и последующее слияние - сингамия

События, предшествующие оплодотворению

Для того чтобы произошло оплодотворение, сперматозоид должен последовательно преодолеть три барьера: лучистый венец состоящий из нескольких слоев фолликулярных клеток, прозрачную оболочку и, наконец, плазматическую мембрану яйцеклетки, при слиянии которой с плазмолеммой сперматозоида и начинается собственно оплодотворение. Сперматозоид легко проникает через лучистый венец между рыхло расположенными фолликулярными клетками и достигает прозрачной болочки. Прозрачная оболочка- существенный барьер на пути сперматозоида. При взаимодействии сперматозоида с прозрачной оболочкой последовательно происходят, следующие события: связывание сперматозоида с его рецептором -> акросомная реакция -> расщепление компонентов зона пелюцида ферментами акросомы -> проникновение сперматозоида через образовавшийся в оболочке канал к плазматической мембране яйцеклетки. Взаимодействие сперматозоида с прозрачной оболочкой происходит в два этапа. Сначала сперматозоид слабо прикрепляется к прозрачной оболочке. На этом этапе взаимодействие не видоспецифично, сперматозоиды легко отделяются осторожным смыванием. На втором этапе сперматозоиды прочно связываются со своими рецепторами. Это взаимодействие видоспецифично (видовую специфичность беспечивает также акрозин, освобождающийся в ходе акросомной реакции).

Способность к оплодотворению. Для успешного оплодотворения яйцеклетка должна встретиться со сперматозоидом в течение одних суток. Максимальный срок жизнеспособности сперматозоида в женских половых путях 2 суток жизнеспособность овулировавшей яйцеклетки примерно вдвое больше. Из практических соображений время, в течение которого овулировавшая яйцевая клетка может быть оплодотворена, оценивают в 5 суток.

После сближения женского и мужского пронуклеусов, которое продолжается у млекопитающих около 12 ч, образуется зигота - одноклеточный зародыш. Уже на стадии зиготы выявляются презумптивные зоны (лат. presumptio - вероятность, предположение) как источники развития соответствующих участков бластулы, из которых в дальнейшем формируются зародышевые листки.

Рис. Зигота человека в стадии сближения мужского и женского ядер (пронуклеусов): (по Б.П.Хватову).

1 - женское ядро; 2 - мужское ядро.

Зарождение новой жизни - это процесс очень интересный. Всего две клетки, спокойно существуя по отдельности друг от друга, сливаясь вместе, являют миру чудо. Процесс зачатия ребенка практически ничем не отличается от того, как это происходит у других форм млекопитающих, однако за долгие девять месяцев ему нужно пройти более сложный путь. Сегодня мы хотим проникнуть немного глубже и посмотреть в деталях, поэтапно, что происходит в организме женщины на самом раннем сроке беременности, когда она еще и не подозревает, что скоро станет мамой. Процесс зачатия ребенка - это вовсе не сам акт любви между мужчиной и женщиной, а то, что происходит после этого.

Начинается чудо

По-другому это назвать достаточно сложно. Действительно, истинное чудо, которое происходит чаще всего ночью, пока родители крепко спят. Процесс начинается с излития во влагалище женщины семенной жидкости. В относительно небольшом количестве питательного раствора, который позволяет еще и понижать кислотность влагалища, находится около 3 млн сперматозоидов. Каждый из них несет X или Y хромосому, и в зависимости от того, какому из них удастся первому проникнуть в яйцеклетку, будет формироваться мальчик или девочка.

Но мы забежали немного вперед. Пока процесс еще не начался. Просто в организм проникли способные к оплодотворению сперматозоиды. Теперь начинается их долгий и сложный путь к цели. Сохранять активность они могут в течение 9 дней, и если за это время им посчастливится встретить на пути зрелую яйцеклетку, то их жизнь будет прожита не зря.

Оплодотворение

Так достаточно скрытно, мы о нем можем узнать только по фильмам или книгам. Самой женщине не дано почувствовать движение сперматозоидов и их слияние с яйцеклеткой. Многие ошибочно считают, что все таинство совершается в матке. Это неверно. Сперматозоиды через влагалище действительно попадают в этот большой, мышечный мешочек. Однако на этом их путь не заканчивается. Дальше им предстоит пройти через фаллопиевы трубы, где может ждать главный приз, созревшая яйцеклетка. Около 24 часов она сохраняет способность к оплодотворению, и, повинуясь заложенной программе, движется к матке. Если на этом пути ее не встретит и не оплодотворит сперматозоид, яйцеклетка достигнет свой цели и разрушится. Начнется менструация, после чего цикл повторится.

В фаллопиевых трубах

Это парные органы, которые соединяют полость матки с брюшной полостью. Они снабжены реснитчатым эпителием, реснички которых направлены внутрь. Конечно, не просто так. Они необходимы для того, чтобы подталкивать яйцеклетку к матке. Именно здесь зрелую яйцеклетку окружают сперматозоиды. Каждый из них стремится проникнуть в нее, но это удается только одному, в редких случаях двум, тогда есть шанс, что родятся близнецы. Может быть и такой вариант, что одновременно выйдут две яйцеклетки. В этом случае они обе могут быть оплодотворены, и мама тоже выносит двоих деток, но они не будут похожи, как две капли воды.

Удивительно, Головка сперматозоида проникает внутрь яйцеклетки, она содержит особый фермент, который незначительно растворяет стенку и дает возможность свершиться слиянию. После этого хвостик отваливается. Он выполнил свою двигательную функцию и больше не нужен. В этот момент поверхность яйцеклетки меняется. Теперь это уже зигота, и доступ в нее другим сперматозоидам закрыт.

Начало длинного пути

Дальше нужно более подробно рассмотреть, как происходит процесс зачатия ребенка по дням. Какова теперь общая картинка? Ядра яйцеклетки и сперматозоида соединяются в одно целое. Образуется зигота. Примерно через полтора дня начинается деление. Еще находясь в она уже превращается в сложный комплекс клеток. А через 48 часов после слияния зигота заканчивает первый этап деления. Теперь это две клетки, которые называются бластомеры. По размеру они еще очень крупные, но постепенно количество растет, а клетки уменьшаются. При этом зигота остается прежних размеров. Фаллопиевы трубы - совершенно не подходящее место для интенсивного роста.

Быстрое усложнение

Каждой беременной женщине становится очень интересен процесс зачатия ребенка по дням. Как происходит зарождение новой жизни в тот момент, когда об этом чуде еще никто не догадывается. Итак, третий день. Нет, еще не беременности, она начинает свой отсчет с момента в матке. Пока еще третий день его формирования. Теперь уже в составе зиготы от шести до восьми бластомеров. На таком сроке у зародыша уже появляется его личный геном.

День четвертый, зигота начинает движение в матку

Все это время не пропало даром. Теперь зигота уже состоит из 16 клеток, и их хаотичное скопление начинает обретать определенную форму. Другими словами, идет процесс уплотнения зародыша. Вскоре зигота навсегда покинет место, где и началось формирование будущего человечка. Однако именно этот период знаменуется определенной опасностью. Дело в том, что если по какой-то причине оплодотворенная яйцеклетка не сможет спуститься в подготовленное лоно, может произойти ее имплантация прямо в фаллопиевой трубе.

Так как проходит процесс зачатия ребенка именно в маточной трубе, природой предусмотрены скромные размеры зиготы, которые она сохраняет вплоть до попадания в матку, где есть место для роста и развития. Однако спаечные процессы могут приводить к сужению труб, и у яйцеклетки просто не остается вариантов, как внедриться в стенку там, где остановилась. Что происходит потом? Она продолжает делиться и увеличивается в размерах, что приведет к разрыву маточной трубы. Если не принять экстренные меры, то последствия могут быть самые печальные.

Пятый-седьмой день

Поэтапный процесс зачатия новой жизни всегда очень интересен для будущей мамочки. Как удивительно с трепетом следить за изменениями, которые происходят у тебя внутри! Но если говорить про этот этап, то женщина еще зачастую не подозревает о своем интересном положении. А внутри матки уже свободно перемещается эмбрион и ищет пристанище для окончательной имплантации.

Определив подходящее для себя место, яйцеклетка прикрепляется к матке. Теперь ее долгое путешествие окончено, здесь будет уютный домик на ближайшие 38-40 недель. Кстати, на этом этапе желтое тело служит источником питания для нее, а значит, образ жизни женщины не оказывает никакого влияния на процесс развития.

Диаметр зародыша сейчас не превышает 0.5 мм. Буквально через несколько дней, то есть на 9-10 сутки своего существования зигота полностью погружается в стенку матки. Этот период длится около 40 часов и называется имплантацией.

Ощущение женщины

Если это первая беременность, то, скорее всего, все эти симптомы вы спишете на простое недомогание. Однако женщины, которые уже имеют детей, гораздо более чутко реагируют на сигналы, которые посылает организм. В эти дни вы можете столкнуться с На первый взгляд, похоже на менструацию, с которой его часто и путают. Однако кровотечение не обильное, и чаще всего проходит в первый же день. Иногда коричневые выделения продолжаются на протяжении 10-14 дней, однако это уже сигнал для обращения к врачу.

Именно сейчас начинает вырабатываться ХЧГ. Из-за него женщина чувствует тошноту по утрам, слабость и сонливость. Практически все отмечают, что грудь наливается, становится очень чувствительной. Кроме того появляется ощущение небольшая тяжесть внизу живота.

Мы поэтапно рассмотрели процесс зачатия ребенка по дням. Особенности каждого организма могут вносить некоторые коррективы, но таковы общие рамки зарождения новой жизни. Причем заметьте, что все это происходит еще до того, как вы отметили первые симптомы или заметили задержку.

Если беременность очень желанная

Одни ждут появление второй полоски на тесте со страхом, другие - с надеждой и трепетом. А как ускорить процесс зачатия ребенка, если уже давно готовы к материнству, но никак не получается? Очень полезно отслеживать наступление овуляции. Это значит, каждое утро мерить температуру и месяцами чертить графики? Вообще да, но сегодня есть специальные тесты, которые показывают наступление благоприятного периода для зачатия. Появление двух полосок обозначает, что наступила овуляция. Яйцеклетка вышла из яичников и готова к встрече со сперматозоидом.

Организм женщины должен быть полным сил и энергии, иначе он просто не станет брать на себя такую ответственность, как вынашивание малыша. Поэтому очень важно правильно питаться, есть много овощей и фруктов, зелени, принимать витамины. Что касается народной медицины, то она тоже предлагает ряд способов. Например: чай из цветов липы улучшает работу яичников, настой из семян моркови полезен для мужчины, так как улучшает качество спермы. Настой боровой матки снимает воспалительные процессы и налаживает менструальный цикл. Дополнительно рекомендуется после сексуального контакта полежать 10-20 минут с поднятыми кверху ногами. Это позволит сперматозоидам быстрее попасть в матку. Ну и, конечно, думайте о своем малыше, ведь мысли материальны.

Оплодотворение - это процесс, который представляет собой слияние мужских и женских половых клеток. Казалось бы, ничего такого сложного в нём нет, однако в реальности положение дел несколько иное. Оплодотворение - это не одномоментный процесс.

Какие существуют особенности половых клеток, и зачем они нужны?

Женские гаметы называются яйцеклетками. Они достаточно велики по размеру, если сравнивать с прочими клетками. При этом, как ни странно, но по количеству генетического материала такая клетка вдвое проигрывает обычным аутосомам (не половым клеткам). Связано это с тем, что образуются яйцеклетки благодаря мейозу, а не митозу, как остальные. Подобный механизм создания гамет просто необходим, так как это позволяет при слиянии мужской и женской половых клеток обеспечить нормальный диплоидный (двойной) набор хромосом. Так будущий малыш получает признаки как от отца, так и от матери.

Как "встречаются" яйцеклетка и сперматозоид?

Мужские и женские достаточно малы. Чаще всего они находят друг друга в ампулярной части маточных труб. Дело это не такое простое, как может показаться на первый взгляд. Связано это с тем, что в сравнении с просветом маточных половых клеток ничтожно малы. Именно по этой причине необходим механизм для того, чтобы яйцеклетка и сперматозоид смогли бы найти друг друга. Он носит название "хемотаксис" (направленное движение). Благодаря ему оплодотворение клетки мужской гаметой происходит относительно просто.

Что происходит после оплодотворения?

После того, как сперматозоид и яйцеклетка сливаются в зиготу, начинается развитие эмбриона. В дальнейшем зигота постепенно перемещается по и через 7-10 дней попадает в полость матки. Там эмбрион внедряется в ее стенку и начинает получать питание от материнского организма. В течение следующих нескольких недель он остаётся ещё неоформленным и увеличивается в размерах достаточно медленно. Постепенно организм разделяется на 3 основные ткани - мезодерму, эктодерму и энтодерму. Каждая из них участвует в формировании различных систем органов эмбриона. В этот период очень важно ничем не навредить развивающемуся организму, так как это может привести к значительным дефектам в его формировании. Так что оплодотворение - это хоть и весьма непростой процесс, однако всё то, что происходит в дальнейшем, обладает ещё большим значением.

Когда затруднено?

Необходимо соблюдение нескольких условий, чтобы произошло успешное оплодотворение. Это очень важно знать. Сегодня одной из наиболее распространённых проблем является При этой патологии невозможным становится оплодотворение. Это связано с тем, что сперматозоид попросту не способен добраться к яйцеклетке.

Также в последние десятилетия отмечается снижение концентрации половых клеток в сперме и уменьшение её общего объёма. Всё это приводит к тому, что сперматозоидов просто слишком мало, чтобы добраться до ампулярной части маточных труб.

Понравилась статья? Поделитесь ей

Распечатать статью