Оплодотворение

Процесс слияния сперматозоида и яйцеклетки, сопровождающейся объединением геномов отцовского и материнского организмов и завершающийся образованием зиготы.

У человека процесс оплодотворения происходит в маточной трубе, куда после овуляции попадают яйцеклетка и многочисленные сперматозоиды. При контакте с яйцеклеткой сперматозоиды выделяют ферменты, разрушающие ее оболочки и обеспечивающие проникновение спермия внутрь. После проникновения сперматозоида яйцеклетка формирует на поверхности толстую непроницаемую оболочку оплодотворения, препятствующую полиспермии.

Сущность оплодотворения заключается в объединении гаплоидных геномов отцовского и материнского организмов и формировании уникальной комбинации генов в генотипе зиготы потомка (рис. 30).

Рис. 30. Схема оплодотворения:

А – слияние сперматозоида с яйцеклеткой;

Б – ядро сперматозоида в цитоплазме зиготы;

1 – женское ядро, 2 – сперматозоид, 3 – воспринимающий бугорок,

4 – центриоль, 5 – мужское ядро;

В – первое деление зиготы

Индивидуальное развитие организмов

Онтогенез - индивидуальное развитие организма от образования, зиготы до смерти. Онтогенез делится на 2 этапа: эмбриональное развитие и постэмбриональное развитие.

Эмбриональное развитие начинается с образования зиготы и заканчивается моментом рождения (на примере ланцетника). Он делится на стадии: 1. дробления или бластулы; 2. образование зародышевых листков или гаструлы и 3. образование осевых органов и мезодермы.

1. Дробление - зигота делятся в продольном направлении на две одинаковые по величине клетки, называемые бластомерами. Каждый из этих бластомеров делится в продольном направлении и образуется 4 клетки. Эти клетки делятся в поперечном направлении, в результате этого возникает 8 клеток. Дробление продолжается, что приводит к образованию 16, 32, 64, до 1000. Увеличение клетки при этом не происходит. Клетки передвигаются на периферию и образуется однослойный зародыш – бластула.

2. Гаструла – бластомеры выпячиваются внутрь и образуется двухслойный зародыш или гаструла (рис. 31).

Рис. 31. Гаструляция у ланцетника:

А – бластула, Б, В, Г – гаструляция;

1 – эктодерма, 2 - энтодерма

3. Образование осевых органов и мезодермы. Клетки эктодермы делятся и возникает нервная пластинка. Она опускается под эктодерму, растёт, образуя желобок. Размножение клеток идет далее, образуется нервная трубка. Она тянется вдоль тела от переднего конца к заднему. Из энтодермы обособляется хорда. Из эктодермы формируется третий зародышевый листок – мезодерма. Энтодерма сворачивается и образуется кишечная трубка.

Нервная трубка, хорда, кишечная трубка - это осевые органы. Нервная трубка дает начало Ц.H.C., хорда - позвоночнику, из выростов кишечной трубки развивается желудок, печень и другие органы пищеварения. Из мезодермы формируются хрящевые и костные элементы скелета, мускулатура, кровеносная, выделительная и половая системы (рис. 32).

Пастэмбриональное развитие - это период с момента рождения до смерти. Различают 2 вида постэмбрионального развития: прямое, когда рождающийся организм сходен со взрослым (пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие), непрямое, когда эмбриональное развитие приводит к образованию личинки, которая, отличается от взрослого организма (насекомые, земноводные). Может свободно жить и питаться. Эволюционно выше стоит онтогенез человека, т.к. в организме матери образуется плацента.

Рис. 32. Начало развития оплодотворённого яйца ланцетника