21. Оплодотворение.

а) Оплодотворение, его биологическая роль.

Оплодотворение — процесс слияние мужской и женской половых клеток с образование зиготы.

Биологическое значение:

1) Восстановление диплоидного набора хромосом и ДНК в зиготе;

2) Объединение наследственных задатков отца и матери;

3) Обеспечение материальной непрерывности между поколениями.

б) Виды оплодотворения.

1) Внешнее оплодотворение – вне тела самки, обычно в водной среде (земноводные, рыбы, амфибии, моллюски)

2) Внутреннее – в половых путях самки (пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие).

3) Двойное. У покрытосеменных растений после первого оплодотворения из зиготы формируется зародыш семени, а из второй зиготы развивается эндосперм — питание для зародыша.

4) Перекрестное. Происходит при сближении двух особей преимущественно разного пола. В некоторых случаях характерно для гермафродитов.

5) Самооплодотворение. Характерно для некоторых паразитических организмов, которые обитают внутри хозяина в единственном числе.

в) Этапы оплодотворения.

1. Сближение гамет (дистантное взаимодействие) с помощью специальных в-в, вырабатываемых гаметами (андрогамоны, гиногамоны)

2. Контактное взаимодействие половых клеток. Проникновение сперматозоида в яйцеклетку:

1. Акросомальная реакция (сперматозоиды растворяют оболочку яйцеклетки с помощью акросомальных ферментов, мужской пронуклеус проникает внутрь). После контакта с яйцеклеткой плазматическая и акросомальная мембраны на вершине головки сперматозоида сливаются во многих местах. В точках слияния возникают большие отверстия, через которые в окружающую среду выделяются заключённые в акросоме ферменты (спермолизины), они повышают проницаемость основного межклеточного в-ва, разрыхляют зоны контакта между фолликулярными клетками, а именного яйценосного бугорка и материал блестящей оболочки. В результате сперматозоид получает доступ к собственной оболочке яйцеклетки, происходит активация яйцеклетки.

2. Кортикальная реакция. Вокруг яйцеклетки формируется плотная оболочка оплодотворения, препятствующая проникновению остальных сперматозоидов. Кортикальная реакция имеет морфологическое и биохимическое проявление. Видимое проявление активации – изменение поверхностного кортикального слоя ооплазмы и образование оболочки оплодотворения.

3. Слияние пронуклеусов (кариогамия). Кариогамии предшествует сближение пронуклеусов.

г) Механизмы оплодотворения.

1. Цитологический – происходит слияние мужской и женской половых клеток (сингамия). В реализации данного механизма важно наличие полноценных сперматозоидов в необходимом количестве в половых путях женского организма в период овуляции яйцеклетки;

2. Генетический – слияние гаплоидных наборов наследственного материала мужской и женской гамет и формирование диплоидной зиготы;

3. Химический механизм. В оплодотворении важную роль играет химический состав среды половых путей женского организма. В кислой среде сперматозоиды теряют активность, и вероятность оплодотворения снижается;

4. Иммунологический механизм. Иммунологическая несовместимость мужской спермы и среды женских половых путей может препятствовать процессу оплодотворения;

5. Физиологический – целый ряд физиологических процессов, протекающих в женском (гормональные реакции образования яйцеклетки) и мужском (гормональная реакция образования сперматозоидов) организмах.

д) Партеногенез, его разновидности и характеристика.

Партеногенез (девственное развитие) - вид полового размножения, при котором дочерний организм развивается из неоплодотворенной яйцеклетки.

Разновидности:

• Гиногенез - источник наследственного материала для развития потомка в этом случае обычно служит ДНК яйцеклетки;

• Андрогенез (реже) — развитие потомка из клетки с цитоплазмой ооцита и ядром сперматозоида. Ядро женской гаметы в случае андрогенеза погибает.