Процесс образования зиготы название уравнение (5 видео)

Содержание

Оплодотворение и образование зиготы
Зиготы – это первые клетки новых организмов. Стадии развития зиготы
Появление термина «зигота»
Зигота: определение
Дробление зиготы
Фаза бластулы и гаструляция
Органогенез
Постэмбриональное развитие
Процесс образования зиготы название уравнение
💡 Видео

Видео:Яйцеклетка. Как Зигота Формируется и Становится Эмбрионом?Скачать

Оплодотворение и образование зиготы

Цель: изучить стадии процесса оплодотворения и образования зиготы.

¨ Задание:

1. Прочитайте статью «Оплодотворение и образование зиготы». Укажите в таблице 16 фазы оплодотворения, отметив знаком «+» факторы, обуславливающие их.

Фазы оплодотворения	Название фазы
1-	2-	3-
Хемотаксис
Реотаксис
Разность потенциалов гамет
Капацитация спермиев
Акросомальная реакция
Кортикальная реакция
Образование и сближение пронуклеусов

Оплодотворение и образование зиготы

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.

Первая фаза — дистантное взаимодействие — обеспечивается хемотаксисом — совокупностью специфических факторов, повышающих вероятность столкновения половых клеток. Важную роль в этом играют гормоны, вырабатываемые половыми клетками.

Установлено, что яйцеклетки выделяют пептиды, способствующие привлечению сперматозоидов. Сразу после эякуляции спермин неспособны к проникновению в яйцеклетки до тех пор, пока не произойдет капацитация — приобретение спермиями оплодотворяющей способности под действием секрета — женских половых путей. В процессе капацитации с плазмолеммы спермия в области акросомы удаляются гликопротеины и протеины семенной плазмы, что способствует акросомальной реакции.

В механизме капацитации большое значение принадлежит гормональным факторам, прежде всего прогестерону (гормон желтого тела), активизирующему секрецию железистых клеток яйцеводов. Во время капацитации происходят связывание холестерина цитолеммы спермия альбуминами женских половых путей и обнажение рецепторов половых клеток. Оплодотворение происходит в ампулярной части яйцевода. Оплодотворению предшествует осеменение — взаимодействие и сближение гамет (дистантное взаимодействие), обусловленное хемотаксисом.

Вторая фаза оплодотворения — контактное взаимодействие, во время которого сперматозоиды вращают яйцеклетку. Многочисленные спермин приближаются к яйцеклетке и вступают в контакт с ее оболочкой. Яйцеклетка начинает совершать вращательные движения вокруг своей оси. Эти движения обусловлены влиянием биения жгутиков сперматозоидов. В процессе взаимодействия мужской и женской половых клеток в спермиях происходит акросомальная реакция. Она заключается в слиянии наружной мембраны акросомы с передними 2/3 плазмолеммы спермия. Затем в области слияния мембраны разрываются, и ферменты акросомы выходят в окружающую среду.

Инициация второйфазы оплодотворения происходит под влиянием сульфатированных полисахаридов блестящей зоны, которые вызывают поступление ионов кальция и натрия в головку спермия, замещение ими ионов калия и водорода и разрыв мембраны акросомы. Прикрепление спермия к яйцеклетке происходит под влиянием углеводной группы фракции гликопротеинов прозрачной зоны яйцеклетки. Рецепторы спермия для прозрачной зоны представляют собой фермент гликозилтрансферазу, находящийся на поверхности акросомы головки, который «узнает» сахар N-ацетилглюкозамин — рецептор женской половой клетки. Плазматические мембраны в месте контакта половых клеток сливаются, и происходит плазмогамия — объединение цитоплазм обеих гамет.

Сперматозоиды при контакте с яйцеклеткой могут связывать десятки тысяч молекул гликопротеида Zp3. При этом отмечается запуск акросомальной реакции. Акросомальная реакция характеризуется повышением проницаемости плазмолеммы спермия к ионам Са2+, деполяризацией ее, что способствует слиянию плазмолеммы с передней мембраной акросомы. Блестящая зона оказывается в непосредственном контакте с акросомальными ферментами. Ферменты разрушают блестящую зону, спермин проходит через нее и входит в перивителлиновое пространство, расположенное между блестящей зоной и плазмолеммой яйцеклетки. Через несколько секунд изменяются свойства плазмолеммы яйцеклетки, и начинается кортикальная реакция, а через несколько минут изменяются свойства блестящей зоны — Zp (зонная реакция).

У млекопитающих при оплодотворении в яйцеклетку проникает лишь один сперматозоид. Такое явление называется моноспермией. Оплодотворению способствуют сотни других принимающих участие в осеменении сперматозоидов. Ферменты, выделяемые из акросом, — спермолизины (трипсин, гиалуронидаза) разрушают лучистый венец, расщепляют гликозаминогликаны прозрачной зоны яйцеклетки. Отделяющиеся фолликулярные клетки склеиваются в конгломерат, который вслед за яйцеклеткой перемещается по трубе благодаря мерцанию ресничек эпителиальных клеток слизистой оболочки.

Третья фаза. В ооплазму проникают головка и промежуточная часть хвостового отдела. После вхождения сперматозоида в яйцеклетку на периферии ооплазмы происходит уплотнение ее (зонная реакция) и образуется оболочка оплодотворения. Кортикальная реакция — слияние плазмолеммы яйцеклетки с мембранами кортикальных гранул, в результате чего содержимое из гранул выходит в перивителлиновое пространство и воздействует на молекулы гликопротеидов блестящей зоны. Вследствие этой зонной реакции молекулы Zp3 модифицируются и утрачивают способность быть рецепторами спермиев. Образуется оболочка оплодотворения, препятствующая полиспермии — проникновению других спермиев. Механизм кортикальной реакции включает приток ионов натрия через участок мембраны сперматозоида, встроенный в поверхность яйцеклетки после завершения акросомальной реакции.

В результате отрицательный мембранный потенциал клетки становится слабоположительным. Приток ионов натрия обусловливает высвобождение ионов кальция из внутриклеточных депо и увеличение его содержания в гиалоплазме яйцеклетки. Вслед за этим начинается экзоцитоз кортикальных гранул. Высвобождающиеся из них протеолитические ферменты разрывают связи между блестящей зоной и плазмолеммой яйцеклетки, а также между спермиями и прозрачной зоной. Кроме того, выделяется гликопротеид, связывающий воду и привлекающий ее в пространство между плазмолеммой и блестящей зоной. Вследствие этого формируется перивителлиновое пространство. Наконец, выделяется фактор, способствующий затвердению прозрачной зоны и образованию из нее оболочки оплодотворения. Благодаря механизмам предотвращения полиспермии только одно гаплоидное ядро сперматозоида получает возможность слиться с одним гаплоидным ядром яйцеклетки, что приводит к восстановлению характерного для всех клеток диплоидного набора. Проникновение сперматозоида в яйцеклетку через несколько минут значительно усиливает процессы внутриклеточного обмена, что связано с активизацией ферментативных ее систем. Взаимодействие сперматозоидов с яйцеклеткой может быть заблокировано при помощи антител против веществ, входящих в прозрачную зону. На этом основании изыскиваются способы иммунологической контрацепции.

После сближения женского и мужского пронуклеусов, образуется зигота — одноклеточный зародыш. Уже на стадии зиготы выявляются презумптивные зоны как источники развития соответствующих участков бластулы, из которых в дальнейшем формируются зародышевые листки.

2. Зарисуйте схему процесса взаимодействия гамет при оплодотворении (Рис.96).

Рис. 96. Взаимодействие гамет при оплодотворении:

1 — сперматозоид и его рецепторы на головке; 2 — отделение углеводов с поверхности головки при капацитации; 3 — связывание рецепторов сперматозоида с NAГ-рецепторами яйцеклетки (N-ацетил-глюкозамин-рецептор, заключенный в Zp3); 4 — Zp3 (третья фракция блестящей зоны); 5 — цитолемма яйцеклетки; ГГI, ГГII — гиногамоны; АГI, АГII — андрогамоны.

3. Зарисуйте процесс оплодотворения (по Вассерману) (Рис.97).

Рис. 97. Оплодотворение (по Вассерману с изменениями).1, 2, 3, 4 — стадии акросомной реакции; 5 — zona pellucida (блестящая зона); 6 — перивителлиновое пространство; 7 — плазматическая мембрана; 8 — кортикальная гранула; 8а — кортикальная реакция; 9 — вхождение спермия в яйцеклетку; 10 — зонная реакция.

4. Зарисуйте схему фаз оплодотворения и начала дробления (Рис.98).

Рис. 98. Фазы оплодотворения и начало дробления (схема):

1 — ооплазма; 1а — кортикальные гранулы; 2 — ядро; 3 — блестящая зона; 4 — фолликулярный эпителий; 5 — спермин; 6 — редукционные тельца; 7 — митотическое деление ооцита; 8 — бугорок оплодотворения; 9 — оболочка оплодотворения; 10 — женский пронуклеус; 11 — мужской пронуклеус; 12 — синкарион; 13 — первое митотическое деление зиготы; 14 — бластомеры.

5. Зарисуйте микрофотографию зиготы человека в стадии сближения мужского и женского ядер (пронуклеусов) (Рис.99).

Рис. 99. Зигота человека в стадии сближения мужского и женского ядер (пронуклеусов) (по Б.П. Хватову): 1 — женское ядро; 2 — мужское ядро

Рассмотрите микропрепараты:

а) «Оплодотворение яйцеклетки лошадиной аскариды (окраска гематоксилином)» (Атлас, фото 48). На малом увеличении найти отдельно лежащие яйцеклетки, между которыми расположены конусовидной формы (без жгутика) сперматозоиды.

При большом увеличении рассмотреть и зарисовать:

— яйцеклетку в момент внедрения спермия, когда происходит взаимодействие мембран клеток;

— яйцеклетку с внедрившимся сперматозоидом, ядро которого располагается в цитоплазме яйца и имеет вид треугольного тельца с расплывчатыми контурами;

б) «Оплодотворенная яйцеклетка млекопитающего с 2 пронуклеусами (окраска эозином)» (Атлас, фото 49).

Видео:Эмбриональный период развития.Скачать

Зиготы – это первые клетки новых организмов. Стадии развития зиготы

Элементарной единицей всего живого на Земле является клетка. Именно образование новых клеток позволяет организму расти и развиваться. Жизнедеятельность и строение этих единиц весьма сложно и зависит от специфики предназначения.

Видео:Терминология оплодотворения (видео 1)| Деление Клетки | БиологияСкачать

Появление термина «зигота»

Появление термина «зигота» является заслугой немецкого ученого Эдварда Страсбургера, который всю свою жизнь посвятил изучению цитологии и хромосомной теории наследственности. Именно он в конце XIX века впервые пришел к выводу, что деление клеток в растительном, животном и человеческом организме происходит примерно по одной и той же схеме.

Видео:Дробление / ЭМБРИОЛОГИЯ / Гистология #Эмбриология #ГистологияСкачать

Зигота: определение

Половые клетки (гаметы) выполняют репродуктивную функцию, то есть благодаря их наличию в организме возможно размножение половым путем. Женская гамета – это яйцеклетка, мужская – спермий. Каждая половая клетка имеет гаплоидный (одинарный) набор хромосом.

Понятие «онтогенез» включает в себя все стадии развития организма с зарождения до смерти. Его начало – это оплодотворение, то есть слияние сперматозоида и яйцеклетки, в результате чего происходит образование зиготы. В ней находится наследственная информация, полученная от обоих родителей. Что такое зигота? Биология дает точное определение данному понятию. Мы подробно его рассмотрим.

Итак, зиготы ‒ это диплоидные клетки, которые образуются путем слияния гамет. Диплоидность обусловлена полным (двойным) набором хромосом, равноценно полученным от отцовской и материнской гаметы. Развитие зиготы начинается сразу после процесса оплодотворения, который еще называют фертилизацией.

Видео:Анимация зачатия и развития эмбрионаСкачать

Дробление зиготы

По завершении процесса фертилизации получившаяся клетка перемещается в матку. По пути уже начинает происходить развитие и дробление зиготы. Это сложный процесс, состоящий из нескольких стадий.

Между моментом оплодотворения и первым митотическим делением проходит примерно 30 часов. Это время, когда в женском организме проходят все подготовительные процессы, без которых невозможно развитие нового организма. Препятствовать дальнейшему формированию зародыша могут самые различные факторы, влияющие на состояние организма женщины. К таким факторам можно отнести хромосомные мутации, неправильный образ жизни матери (употребление алкоголя, наркотиков, курение), применение некоторых лекарственных препаратов, тяжелые вирусные заболевания и т.д.

Из зиготы развивается зародыш. Первая стадия этого процесса – дробление. Это не случайное название. Ведь между делениями отсутствует стадия клеточного роста, то есть в результате каждого из них клетки ровно напополам уменьшаются в размерах, становясь мельче. Дочерние клетки, сформировавшиеся путем дробления зиготы, носят название «бластомеры». Процесс дробления длится до того момента, пока из нее не сформируется зародыш. Таким образом, можно сказать, что человеческий организм появляется в результате многомиллиардного деления зиготы.

Видео:Как происходит зачатие ребенкаСкачать

Фаза бластулы и гаструляция

Бластомеры состоят из двух слоев. Внешний прилегает к прозрачной оболочке. Его называют трофобластом (питательный листок), а наружный ‒ эмбриобластом (зародышевый листок). Постепенно, в процессе многократного деления, между этими двумя слоями образуется полость, внутри которой происходит скопление жидкости. Этот момент и является фазой бластулы.

Размножение клеток эмбриобласта сопровождается его разрастанием по стенке полости. Как следствие происходит появление второго слоя эмбриобласта, который формирует желточный пузырек. Одновременно с этим процессом из основной массы эмбриобластов формируется зачаток плода, группирующийся на одном из полюсов. Именно на этой стадии зародыш достигает матки. В дальнейшем происходит его освобождение от прозрачной оболочки и имплантация.

Трофобласт в этом процессе играет немаловажную роль, ведь его клетки, обладая протеолитическими свойствами, расплавляют эпителий в месте прикрепления зародыша к слизистой оболочке матки. В результате эпителий становится молокоподобной массой.

Стадии развития зиготы достаточно быстро сменяют друг друга. Бластула превращается в гаструлу, представляющую собой двухслойный шар. Внешний слой – это эктодерма, нижний – энтодерма.

Видео:Эмбриогенез | ЕГЭ Биология | Даниил ДарвинСкачать

Органогенез

Зиготы – это первые клетки новых организмов. Весь набор необходимых для жизни органов первоначально формируется из них. Сам процесс образования органов называется органогенезом. Его начало знаменуется формированием нервной пластинки, которое происходит в эктодерме на спинной стороне зародыша. Далее возникают зачатки других органов и систем: кожи и нервной системы (из эктодермы); пищеварительной и дыхательной системы (из энтодермы); опорно-двигательного аппарата, кровеносной, выделительной и половой систем (из мезодермы). Далее, до момента рождения, эти системы развиваются и совершенствуются.

Видео:Эмбриология млекопитающих и человека. Ч.1. Классификация яйцеклеток и зигот.Скачать

Постэмбриональное развитие

Этот период начинается от рождения до наступления периода полового созревания. В зависимости от уровня организации организмов, различают два вида эмбрионального развития.

Прямое развитие. В этом случае ребенок по внешним и внутренним признакам схож с родителями. Отличия состоят в размерах и недоразвитии некоторых органов. Характерно для птиц и млекопитающих, в том числе для человека.
Непрямое развитие. При таком типе развития ребенок (личинка) имеет множество отличий с родителями. Характерно для лягушек и насекомых.

Зиготы – это клетки, дублирующие генотип родителей. Но в процессе развития зародыша клетки начинают различаться по строению и выполнять различные функции. Это происходит из-за того, что одни виды генов функционируют в одних клетках, а другие в других. Таким образом, организм является сложноорганизованной системой, в основе которой лежит зигота.

Видео:Путь сперматозоида. Как происходит оплодотворение яйцеклеткиСкачать

Процесс образования зиготы название уравнение

Образование и рост гамет (половых клеток). Процесс образования половых клеток называется гаметогенез. Половые клетки образуются в специальных органах родительских организмов — яичниках и семенниках — (половых органах животных). На первой стадии своего развития первичные половые клетки делятся путем митоза, и их количество возрастает.

Образование и
развитие половых
клеток

На второй стадии происходит подготовка первичных половых клеток к дальнейшему делению. В этот период клет-
ки растут, и в них удваивается и в них удваивается количество ДНК. Следующая стадия носит название стадия созревания. Первичные половые клетки делятся путем мейоза. За счет неравномерного распределения цитоплазмы первичной женской половой клетки во время мейоза образуются одна большая и три маленькие клетки (полярные тельца), которые погибают. Таким образом, развивающаяся первичная женская клетка дает начало лишь одной крупной полноценной клетке, содержащей большое количество питательных веществ. Впоследствии она превращается в яйцеклетку.

Размножение тлей в ос-
новном происходит через
партеногенез, или живо-
рождение. У некоторых
представителей тлей уже
внутри тела новорожденных
развивается яйцеклетка, и
через 10-15 дней рождается
новая тля.

Из первичной мужской половой клетки в результате образуются четыре одинаковых клетки, из которых созревают сперматозоиды.

Оплодотворение. Процесс слияния мужской и женской гамет, в результате которого образуется зигота, называется оплодотворением. Оплодотворение происходит в итоге проникновения сперматозоида в яйцеклетку. После процесса оплодотворения зигота начинает делиться, и образуется диплоидный зародыш, из которого впоследствии формируется новый организм.

Формы полового размножения. У боль-
шинства животных, таких как многие круглые черви, двустворчатые моллюски, членистоногие, женские и мужские органы имеются у разных особей. Такие животные называются раздельнополыми. Однако у особей некоторых животных, к примеру, плоских и кольчатых червей, имеются и женские, и мужские органы; такие организмы называютсягермафродитами.

В некоторых случаях во время полового размножения оплодотворения не происходит. При этом из неоплодотворенной яйцеклетки формируется полноценная новая особь. Образование нового организма из неоплодотворенной яйцеклетки называют партеногенезом (от греч. “parthenos” — девушка, “genesis” — зарождение).

Партеногенез наблюдается у самцов медоносной пчелы, дафний, тлей и других животных.