Вопрос 28. Оплодотворение яйцеклетки, образование зиготы

Оплодотворением называется слияние мужской и женской половых клеток, в результате чего восстанавливается диплоидный набор хромосом и возникает качественно новая клетка - зигота. Оплодотворение различают внутреннее и наружное. В процессе оплодотворения различают три фазы.

Первая фаза - сближение. Сперматозоиды быстро перемещаются по направлению к яйцеклеткам. Сближению половых клеток способствует определенная разность потенциалов между положительной электрозарядностью для семенной жидкости и отрицательной - для яйцеклетки.

Вторая фаза - проникновение сперматозоида через оболочки яйцеклетки. В процессе взаимодействия мужской и женской половых клеток, в них происходит ряд изменений. Для спермиев характерны явления капацитации и акросомальная реакция.

Капацитация - это процесс активации спермиев.

При акросомальной реакции происходит выделение из сперматозоидов ферментов - гиалуронидазы и трипсина, играющих важную роль в процессе оплодотворения. С помощью этих ферментов происходит расщепление гиалуроновой кислоты и белков, происходит удаление клеток, окружающих яйцеклетку. В яйцеклетке цитолемма образует бугорок, куда входит сперматозоид. При этом образуется плотная оболочка - оболочка оплодотворения. Ядра женской и мужской половых клеток превращаются в пронуклеусы, сближаются и наступает третья фаза.

Третья фаза - фаза синкариона. Возникает зигота, в которой восстанавливается диплоидный набор хромосом.

Пол будущего ребенка определяется комбинацией половых хромосом в зиготе. Если яйцеклетка оплодотворена сперматозоидом с половой хромосомой X, то в образующемся диплоидном наборе хромосом содержатся 2 X- хромосомы, характерные для женского организма. При оплодотворении сперматозоидом с половой хромосомой Y, в зиготе образуется комбинация половых хромосом XY, характерные для мужского организма.

Возникшая зигота сразу же вступает в стадию эмбрионального развития - период дробления.

Клетки эмбриона на стадии дробления называются бластомеры.

Период дробления продолжается около 3 дней. Первоначально все бластомеры эмбриона человека одинаковы, как по внешнему виду, так и по своей детерминации. Бластомеры не взаимодействуют друг с другом и удерживаются вместе лишь благодаря блестящей оболочке. Если блестящая оболочка по какой-то причине будет повреждена, то эмбрион рассыпется на отдельные группы клеток или индивидуальные клетки. В редких случаях это может приводить к формированию двух и более независимых эмбрионов, идентичных генетически. Такие эмбрионы дадут начало однояйцевым дихориальным близнецам (около одной трети случаев рождения всех однояйцевых близнецов).

К 4 дню развития, когда эмбрион состоит приблизительно из 12-16 клеток, бластомеры приобретают дифференциацию и образуют два клеточных слоя. Наружные бластомеры формирует так называемыйтрофобласт, а внутренние - чуть позже - эмбриобласт.

К 5 дню развития, дробящийся эмбрион формирует бластоцисту - стадию развития, характерную только для плацентарных млекопитающих. Бластоциста состоит из приблизительно 30 клеток в начале развития и приблизительно 200 клеток в конце развития. Бластоциста представляет собой полый шар размером 130-200 мкм, сформированный клетками трофобласта, внутри шара располагается группа клеток эмбриобласта, прикрепленная к одной из стенок.

Изредка бластоциста может нести два эмбриобласта, такой эмбрион даст начало однояйцевой двойне - однояйцевым монохориальным близнецам (около двух третей случаев рождения всех однояйцевых близнецов).