Размножение. строение половых клеток. гаметогенез. мейоз. оплодотворение

Как происходит соединение половых клеток

Слияние гамет

Непосредственное оплодотворение происходит в маточной трубе, ближе к яичнику. Этого этапа пути достигают десятки спермиев из сотен миллионов: самые сильные, выносливые и активные сперматозоиды. Оплодотворяет яйцеклетку только один, а остальные помогают ему проникнуть внутрь клетки и погибают.

Самые активные проникают через лучистый венец и крепятся к рецепторам на наружной – блестящей – оболочке яйцеклетки. Спермии выделяют протеолитические ферменты, растворяющие белковую оболочку. Это ослабляет защитный слой яйцеклетки, чтобы один спермий мог проникнуть внутрь.

Внешняя оболочка защищает внутреннюю мембрану. Сперматозоид, который первым достиг этой мембраны, крепится к ней, и половые клетки сливаются за считанные минуты. «Поглощение» спермия яйцеклеткой запускает цепочку реакций, которые вызывают изменения в ее оболочке. Другие сперматозоиды больше не могут прикрепиться, дополнительно яйцеклетка выделяет вещества для их отталкивания. Слившись с первым сперматозоидом, яйцеклетка становится непроницаема для других.

Едва сперматозоид проник в яйцеклетку, в организме женщины запускаются механизмы, оповещающие другие системы об оплодотворении. Работа органов перестраивается так, чтобы сохранять жизнедеятельность зародыша. Поскольку организм может начать принимать оплодотворенную яйцеклетку за инородное образование, иммунитет ослабевает и не может вызвать отторжение плода.

Формирование нового генома

В сперматозоиде генетическая информация упакована плотно. Она начинает раскрываться только внутри яйцеклетки, вокруг формируется пронуклеус – предшественник ядра зиготы. В пронуклеусе генетический материал перестраивается, образуя 23 хромосомы. Примечательно, что генетический материал от матери заканчивает формироваться только в процессе оплодотворения.

Микротрубочки сближают два пронуклеуса. Наборы хромосом объединяются, образуется уникальный генетический код. Он содержит информацию о сотне характеристик, которыми будет обладать будущий человек: от цвета глаз до черт характера. Эти характеристики во многом зависят от наследственной информации, передаваемой из поколения в поколение, но также создаются уникальные «блоки».

Оплодотворение яйцеклетки по этапам

1. Сперматозоиды «нападают» на яйцеклетку. Они бьют ее хвостами, чтобы вызывать ее вращение.
2. Внутрь яйцеклетки проникает сперматозоид.
3. Слияние отцовской и материнской хромосом, формирование новой генетической программы. После этого оплодотворенную яйцеклетку называют зиготой.
4. Спустя 30 часов после оплодотворения начинается дробление зиготы. Новые клетки называют бластомерами.
5. В первые сутки после зигота делится надвое, затем разделяется на четыре бластомеры.
6. На третьи сутки бластомеров становится восемь.
7. Четвертый день знаменуется разделением зиготы на шестнадцать клеток. С этого времени зародыш называют морулой.
8. Дробление продолжается, но внутри морулы образуется жидкость. Формируется бластоциста – последняя стадия развития зародыша перед переходом в матку и имплантацией.
9. На этом этапе процесс оплодотворения завершается, однако полноценная беременность еще не наступила. Дальше зигота продвигается по фаллопиевым трубам в матку, имплантируется и начинает развиваться вплоть до родов.

После перехода плодного яйца в матку заканчивается процесс деления, начинается его внедрение в эндометрий. Место прикрепления эмбриона определяет положение ребенка в животе: при имплантации по задней стенке у женщин живот маленький, а при имплантации по передней – больше.

Внедрение эмбриона в эндометрий запускает множество биохимических процессов, поэтому женщина может испытывать тошноту в этот период, поднимается температура и возникают головные боли. Специфический признак имплантации – кровянистые выделения, свидетельствующие о повреждении стенок матки.

Женские половые клетки

Женщина появляется на свет с определённым запасом яйцеклеток. Когда запас яйцеклеток, истощается наступает климакс. Поэтому если мужчина теоретически способен зачать ребенка в любом возрасте, то женщине отводится ограниченный запас времени.

В период полового созревания у девочки фолликулы приобретают способность созревать и разрываться для того, чтобы яйцеклетка вышла в брюшную полость и могла попасть в маточную трубу для оплодотворения.

Такой процесс происходит примерно раз в месяц в середине менструального цикла и называется овуляцией. Именно в этот период яйцеклетка может встретиться со сперматозоидом для зачатия.

Зрелая яйцеклетка человека не обладает самостоятельной подвижностью в отличие от сперматозоида. Ее движение происходит под действием присасывающего перистальтического эффекта маточной трубы и мерцания ресничек эпителия. Яйцеклетка состоит из ядра, где сосредоточена генетическая информация матери, блестящей оболочки и лучистого венца.

Способность к оплодотворению выше всего сразу после овуляции и сохраняется она на протяжении суток. В дальнейшем происходит гибель яйцеклетки. У женщины этот процесс проявляется менструальным кровотечением.

Яйцеклетка окружена прозрачной оболочкой и лучистым венцом.

Овуляция

Многие люди интересуются: сколько происходит оплодотворение яйцеклетки. Но стоит отметить, что процесс невозможен без нескольких важных предшествующих изменений в организме, в том числе и овуляции.

Овуляция – это выход яйцеклетки из фолликула в брюшную полость. Ежемесячно у каждой женщины созревает 1 полноценная яйцеклетка (реже несколько, что приводит к многоплодной беременности), хотя начинают деление несколько клеток одновременно. Процесс созревания и выхода яйцеклетки регулируется гормонами.

Как правило, овуляция наступает в середине менструального цикла, ей предшествуют увеличение базальной температуры и рост уровня ЛГ в крови. Чтобы произошло оплодотворение яйцеклетки женщины, половая гамета должна попасть из яичников в маточную трубу. Это осуществляется за счет предварительного поступления информации о месторасположении будущей овуляции, в результате ворсинки маточных труб обволакивают яичник и постоянно считывают сигналы с его поверхности, в момент выхода яйцеклетки они сразу захватывают ее внутрь, чтобы она не потерялась в брюшной полости.

Но сколько нужно времени для оплодотворения яйцеклетки с момента ее выхода? В принципе, оплодотворение яйцеклетки – динамичный процесс, но он возможен только в течение суток после овуляции, если яйцеклетка не повстречается со сперматозоидом, она погибнет и выйдет вместе с менструальными выделениями.

Оогенез

Формирование женских половых клеток начинается до момента рождения и заканчивается для каждой конкретной яйцеклетки после ее оплодотворения.

Во время эмбрионального развития плода первичные половые клетки многократно делятся путем митоза, образуя много крупных клеток, которые называются оогонии. Это фаза размножения. Оогонии снова претерпевают митоз и образуют ооциты первого порядка, которые остаются на стадии профазы до овуляции (Рис. 2).

Рис. 2. Фаза размножения и роста (Источник)

Оогонии и ооциты содержат диплоидный набор хромосом (у человека 46 хромосом или 23 пары).

Ооциты первого порядка окружены одним слоем клеток гранулезной оболочки, образуя примордиальные фолликулы. Плод женского пола перед рождением содержит 2·106 этих фолликулов, но только около 450 из них достигают стадии ооцитов второго порядка (Рис. 3) и выходят из яичников, то есть при овуляции.

Рис. 3. Ооцит второго порядка (Источник)

В период овуляции ооцит первого порядка, содержащий 46 хромосом, проделывает первые деления мейоза, образуя гаплоидный ооцит второго порядка и первое полярное тельце (Рис. 4). Они содержат 23 хромосомы, то есть гаплоидный набор хромосом.

Рис. 4. Деление ооцита первого порядка (Источник)

Второе деление мейоза доходит до стадии метафазы, но не продолжается до тех пор, пока ооцит не сольется со сперматозоидом (Рис. 5).

Рис. 5. Второе деление мейоза до стадии метафазы (Источник)

При оплодотворении ооцит второго порядка совершает второе деление мейоза (Рис. 6), образуя крупную клетку – яйцо, а также второе полярное тельце.

Рис. 6. Второе деление мейоза (Источник)

Все полярные тельца представляют собой мелкие клетки и в конечном итоге разрушаются. Особенностью оогенеза является несимметричное деление цитоплазмы, в результате которого все питательные вещества сосредотачиваются в одной клетке – яйцеклетке. Эти питательные вещества необходимы для питания будущего зародыша, то есть для того, чтобы сосредоточить все запасы питательных веществ в одной клетке и при этом избавиться от ненужного генетического материала, от цитоплазмы отделяются трансполярные тельца, которые содержат мало цитоплазмы, но при этом позволяют поделить хромосомный набор.

В момент деления половые клетки особенно чувствительны к действию вредных агентов, таких как радиация, токсические вещества (спирт, наркотики). Доза радиации, которая не оказывает заметных видимых повреждений на организм, может оказывать повреждающее воздействие на половые клетки, гаметы. Особенно чувствительны яйцеклетки, поскольку они начинают формироваться еще во внутриутробном периоде и не пополняются в течение жизни. Каждое повреждающее воздействие на яйцеклетку может привести к генетическому отклонению в потомстве.

Моя лаборатория

Методы контрацепции. Один из естественных методов контрацепции иногда называют календарным. В среднем яйцеклетка выходит из пузырька за 14 дней до начала менструации и сохраняет жизнеспособность около суток. Активность сперматозоидов сохраняется максимально 5 суток. Поэтому отказ от половых сношений в течение 6 дней до и 3 дней после овуляции делает оплодотворение теоретически невозможным.

Широкое распространение получили внутриматочные средства контрацепции, которые вводят в полость матки, — спирали. Они не могут препятствовать оплодотворению, но не дают оплодотворённой яйцеклетке внедриться в стенку матки и продолжить развитие.

Барьерные контрацептивы, наверное, самые древние. Их задача — установить непроницаемый барьер между яйцеклеткой и сперматозоидом. Самые известные из этих средств — презервативы. Помимо защиты от нежелательной беременности, они являются единственным надёжным средством, позволяющим избежать заражения болезнями, передающимися половым путём, в том числе СПИДом.

Гормональные противозачаточные средства изменяют работу гормональных желёз, и овуляция не происходит. А раз из фолликула не выходит зрелая яйцеклетка, то сперматозоидам оплодотворять нечего.

Новые понятия

Мужская и женская половые системы. Оплодотворение. Зигота. Контрацепция

Ответьте на вопросы

1. Что составляет основу репродуктивной системы человека? В чём заключаются её различия у мужчин и женщин?
2. Что такое овуляция и какие процессы её сопровождают?
3. Где происходит оплодотворение? Каковы условия его осуществления?
4. Какой процесс происходит в организме женщины, если оплодотворения яйцеклетки не произошло?

ПОДУМАЙТЕ!

Почему людям репродуктивного возраста важно держать процесс размножения под контролем и что для этого нужно?

Как дальше протекает этот процесс по дням

Стадия зиготы длится в течение полутора суток. Вскоре она вступает в процесс дробления клеток в результате чего образуется зародыш. Он медленно движется по маточной трубе и достигает матки только через 7-10 дней после оплодотворения. Движение зародыша происходит благодаря мерцанию ресничек и перистальтической активности самой маточной трубы.

Затем он внедряется (имплантация) в слизистую оболочку матки и погружается в ее функциональный слой. Это процесс занимает около 2 суток.

После того как имплантация завершилась, зародыш и его оболочки начинают быстро развиваться. Он постепенно обрастает сосудами, что обеспечивает его питание и дыхание. После завершения всех этих стадий образуется плод, окруженный околоплодными водами и тремя оболочками.

Через 7-10 дней после оплодотворения зародыш внедряется в тело матки.

Процессы, предшествующие оплодотворению

Встрече гамет (женской и мужской) предшествует множество событий:

Созревание ооцита (будущей зрелой яйцеклетки) и спермия – сперматозоида.

Овуляция – процесс, при котором женская половая клетка покидает фолликул яичника (место, в котором происходило созревание).

Эякуляция – выброс половых мужских клеток с семенной жидкостью в половые пути женщины и преодоление пути, которое влечет за собой большие потери.

Капатация (активация) сперматозоидов.

Движение мужских половых клеток

Во время полового акта примерно 300 млн сперматозоидов попадают во влагалище. Все, кроме одного, самого активного и жизнестойкого хвостатого «везунчика», погибнут по пути к яйцеклетке. Потери колоссальные, но так продиктовала природа:

Практически сразу после соития миллионы сперматозоидов вытекают вместе со спермальной жидкостью.

Миллионы погибают в кислой среде влагалища.

Потери будут при прохождении цервикального канала шейки матки под действием цервикальной слизи.

Некоторые сперматозоиды застрянут в складках слизистой шейки (они станут запасной группой, которая будет стремиться к ооциту, если первая группа не встретится с яйцеклеткой).

Оплодотворение яйцеклетки возможно только после овуляции. Если половой акт совершается до выхода яйцеклетки, то застрявшие сперматозоиды могут дождаться овуляции уже в организме женщины. Длина их жизни варьирует в диапазоне от 24 до 168 часов (до 7 суток). То есть забеременеть можно, если соитие было до и после овуляции. Используя эту информацию можно спланировать пол будущего малыша.

Соприкосновение со слабощелочной средой слизи шеечного канала приводит к возрастанию двигательной активности сперматозоидов. После чего они движутся быстрее.

Внутри матки сперматозоидам передвигаться помогают мышечные сокращения. Однако клетки иммунной системы женщины, ошибочно принимая сперматозоиды за инородные тела, уничтожают тысячи спермиев. Выжившие сперматозоиды движутся в маточные трубы. Одна половина направляется в пустую фаллопиеву трубу, вторая попадает в маточную трубу, содержащую неоплодотворенную яйцеклетку.

Передвигаясь по трубе, спермии движутся против тока жидкости и некоторые запутываются среди ворсинок слизистой оболочки. В верхних отделах полового тракта под действием биохимических веществ запускаются реакции, благодаря которым происходит капатация сперматозоидов. Мембрана, покрывающая головку спермия, изменяется. Сперматозоиды обретают способность к оплодотворению и становятся гиперактивными.

Овуляция

За две недели до менструации, независимо от продолжительности цикла, происходит овуляция. Если цикл составляет 27–28 дней, то выход из фолликула происходит ориентировочно в середине цикла. Длительность менструальных циклов у женщин варьирует и может достигать 45 дней и более. Поэтому при подсчете дня овуляции правильнее ориентироваться на предполагаемое начало новых месячных и отсчитывать от этой даты 14 дней.

Овуляция происходит как маленький взрыв. Фолликул, наполненный жидкостью, в которой «дозревал» ооцит, лопается. А яйцеклетка, вместе с фолликулярным содержимым, оказывается в брюшной полости. Но при этом она «не теряется».

Транспорт яйцеклетки в трубу

Яичник накрыт бахромками фаллопиевой трубы, которые благодаря реснитчатому эпителию на внутренней поверхности направляют яйцеклетку – указывают ей нужное направление – к входу. Реснички эпителия активизируются под действием гормонов – эстрогенов, выделяемых яичником после овуляции. Их движения слаженные и однонаправленные. На этом этапе яйцеклетку окружают кумулюсные клетки, формирующие лучистый венец. Во время оплодотворения яйцеклетки сперматозоиду придется преодолевать этот слой, чтобы добраться до наружного слоя женской половой клетки.

Как происходит оплодотворение яйцеклетки после встречи половых гамет

Процесс оплодотворения яйцеклеток сложный и требует значительных усилий со стороны сперматозоидов. Женская половая гамета окружена плотной защитной оболочкой и для проникновения спермия внутрь ему придется ее растворить. Для этого в области головки сперматозоида расположена акросома, которая после соприкосновения с оболочкой активируется и растворяет ее.

Чтобы значительно уменьшить объемы защитного слоя, необходимо несколько сотен сперматозоидов. Как только одна мужская половая клетка проникает внутрь, начинается слияние ядер гамет – непосредственный процесс оплодотворения яйцеклетки. Затем оплодотворенная яйцеклетка меняет структуру защитной оболочки, чтобы внутрь никто больше не попал. После оплодотворения яйцеклетки образуется зигота, которая содержит диплоидный набор хромосом, полученных от родителей.

После оплодотворения яйцеклетки сколько проходит времени для формирования эмбриона? Зигота начинает деление через 24-30 часов после оплодотворения яйцеклетки. Она постепенно трансформируется в бластоцисту и через 5-7 суток видоизмененная оплодотворенная яйцеклетка попадает в полость матки.

После оплодотворения яйцеклетки и попадания бластоцисты в полость матки наступает новый важный период – выбор подходящего места для имплантации. Сколько после оплодотворения яйцеклетки проходит времени до прикрепления эмбриона в эндометрии? Процесс оплодотворения яйцеклетки и образования зиготы занимает примерно сутки, еще 5-7 дней нужно для перехода оплодотворенной яйцеклетки в полость матки, процесс имплантации занимает примерно 2 дня, хотя иногда описываются случаи позднего внедрения эмбриона (в течение 10 суток).

Оплодотворение яйцеклетки и наступление беременности – схожие, но разные процессы

Ведь для наступления нового состояния женщины важно не только осуществление процесса оплодотворения яйцеклетки, но и успешной прикрепление оплодотворенной яйцеклетки в эндометрий

Стоит отметить, что в матке после оплодотворения яйцеклетки происходит также ряд важных изменений. Под действием прогестерона (гормона желтого тела) осуществляется созревание эндометрия и создание оптимальных условий для развития эмбриона. После оплодотворения яйцеклетки на 10-14 сутки ворсинки хориона зародыша начинают синтезировать ХГЧ, который подтверждает факт наступления беременности.

Мужская половая система

В состав мужской половой системы входят половые органы: внутренние (семенники, семявыносящие протоки, предстательная железа, семенные пузырьки) и наружные (половой член и мошонка) (рис. 72, а). Мужские половые железы — семенники (яички) являются парными органами и расположены в мошонке — кожномускульном мешочке.

Расположение яичек вне полости тела связано с тем, что нормальное созревание сперматозоидов происходит только при пониженной температуре (- 35 °С). Семенник состоит из семенных канальцев, в которых с периода половой зрелости и практически до конца жизни мужчины в огромных количествах образуются сперматозоиды. Зрелые сперматозоиды выталкиваются сокращением гладких мышц из семенника в семявыводящий проток, а затем смешиваются с веществами, вырабатываемыми простатой и семенными пузырьками, образуя сперму, или семенную жидкость. Наружу сперма поступает по мочеиспускательному каналу, проходящему внутри полового члена. Сперматозоиды очень малы и состоят из головки, шейки и жгутика (рис. 72, б).

Женская половая система

Женская половая система включает в себя внутренние (яичники, яйцеводы, матка и влагалище) и наружные (большие и малые половые губы, клитор) половые органы (рис. 73). Женские половые железы — яичники — парные и расположены в брюшной полости.

Предшественники яйцеклеток закладываются в организме будущей девочки ещё во время её эмбрионального развития, а их созревание происходит в граафовых пузырьках яичников. Полной зрелости достигают лишь 300—400 яйцеклеток. Период, в течение которого женщина способна к размножению, длится около 30 лет, после чего активность яичников постепенно прекращается.

В среднем раз в 28 дней стенка яичника разрывается в том месте, где изнутри к ней прилежит граафов пузырёк, и яйцеклетка выходит в брюшную полость, откуда через бахромчатую воронку попадает в яйцевод (маточную трубу). Этот процесс называется овуляцией. Момент овуляции сопровождается повышением температуры в прямой кишке на 0,5 °с. Обычно овуляция происходит поочерёдно то в левом, то в правом яичнике.

В то же время на месте лопнувшего пузырька развивается временная железа внутренней секреции — жёлтое тело, которая вырабатывает гормон прогестерон. Если яйцеклетка будет оплодотворена, то есть наступит беременность, то прогестерон будет обеспечивать протекание беременности. Если же беременность не наступила, то жёлтое тело на 13—14-й день после овуляции прекращает выделение прогестерона и разрушается. В это время разросшаяся под действием прогестерона слизистая оболочка матки отторгается, при этом лопаются довольно крупные кровеносные сосуды, начинается менструация (рис. 74). 77-78

Яйцеклетка, попав в яйцевод, начинает продвигаться по направлению к матке за счёт сокращения гладких мышц яйцевода, а также движения ресничного эпителия его стенок. В яйцеводе происходит окончательное созревание яйцеклетки, и здесь она может быть оплодотворена сперматозоидом. Если оплодотворения не происходит, то яйцеклетка выходит в полость матки, где разрушается.

С чего начинается беременность

Первую неделю после оплодотворения зигота находится в фаллопиевых трубах. На седьмой день она начинает опускаться в матку и выискивает место для прикрепления. У здоровой женщины на этом этапе утолщен эндометрий матки, поэтому зигота легко закрепляется без существенного риска отторжения. Недостаточность толщины эндометрия нередко становится причиной женского бесплодия.

В период перемещения из фаллопиевых труб в матку яйцеклетка берет питательные вещества из желтого тела, поэтому образ жизни будущей матери не играет важной роли на данном этапе. Однако после прикрепления зиготы к эндометрию ситуация меняется: беременная должна пересмотреть образ жизни и питание, ведь теперь развитие плода всецело зависит от ее поведения

Важно поддерживать нормальное душевное и физическое состояние.

Зигота зарывается в эндометрий, начинается имплантация. Этот процесс занимает примерно 40 часов: делятся клетки, происходит их внедрение в слизистую и последующее разрастание. Активно образовываются кровеносные сосуды, которые в будущем превратятся в плаценту. Зародышевый узелок начинает формировать тело, а поверхностные клетки те части, которые нужны для развития плода (околоплодный пузырь, плацента, пуповина). Завершение имплантации знаменует начало периода беременности, то есть вынашивания ребенка.

Амнион или околоплодный пузырь – мешочек с бесцветными околоплодными водами. Они нужны для защиты хрупкого плода от давления стенок матки, скачков температуры, шума и ударов извне. Помимо этого, околоплодные воды поддерживают обмен веществ.

Плацента является уникальным органом. Он обеспечивает плод всем необходимым для роста, развития и жизнедеятельности. На определенном этапе плацента выполняет функции легких, почек и пищеварения, а также образует гормоны и другие элементы, необходимые для полноценного развития ребенка. Она транспортирует свежую материнскую кровь в пуповинную вену и выводит продукты метаболизма из артерий плода. Плацента – своеобразный фильтр, который защищает плод от вредоносных микроорганизмов и веществ. Пуповина соединяет плод и плаценту. По сосудам внутри нее туда и обратно течет кровь.

3 этапа беременности

Беременность делят на три этапа: формирование тела и органов, чтобы поддерживать жизнеобеспечение плода, настройка систем организма, подготовка к рождению. Несмотря на то, что беременность длится 9 месяцев, в медицине этот период отсчитывают по неделям. От зарождения до появления новой жизни проходит примерно 40 недель, что равняется 10 лунным месяцам (из расчета 28 дней цикла). Поэтому календарь беременности состоит из 10 месяцев. Отслеживать изменения, происходящие в организме беременной, легче именно по такому календарю. Беременная точно знает, на какой неделе ей нужно сдавать анализы и проходить УЗИ.

Оплодотворение

Оплодотворение — процесс, в результате которого сперматозоид сближается с яйцеклеткой и их ядра, в каждом из которых находится по 23 хромосомы, сливаются в единое целое. Клетку, образовавшуюся в результате оплодотворения, называют зиготой. Её ядро содержит 46 хромосом. Зигота, многократно делясь, даёт начало новому организму.

Оптимальные сроки для оплодотворения — 12 часов после овуляции. При одном выбросе сперматозоидов (эякуляции) во влагалище попадает около 200 млн сперматозоидов, однако в полость матки их проникает гораздо меньше, и лишь несколько сотен доходят по яйцеводу до спускающейся им навстречу яйцеклетки. Множество сперматозоидов окружают яйцеклетку, и поверхность их головок вступает в контакт с её оболочками. При этом сперматозоиды выделяют фермент, увеличивающий проницаемость оболочек яйцеклетки. Наконец ядро одного сперматозоида проникает в цитоплазму яйцеклетки и вокруг неё образуется особая оболочка, препятствующая проникновению ядер других сперматозоидов.

Оплодотворение у животных

Процесс оплодотворения у животных можно разделить на несколько фаз.

Первая фаза начинается с того, что сперматозоид либо прикрепляется к любой точке поверхности яйца, либо проникает в нее через микропиле. Момент соприкосновения головки сперматозоида с яйцом является начальным в цепи химических реакций. Эту фазу называют фазой активации яйца. В норме активацию яйца вызывают сперматозоиды своего вида. В некоторых случаях (у червя Rhabdites monohystera) сперматозоиды могут активировать яйцо, но при этом мужское ядро не сливается с материнским. Такое явление называют псевдогамным оплодотворением.

Вторая фаза процесса оплодотворения начинается после проникновения в яйцо, одного, а у некоторых животных и нескольких сперматозоидов. Проникший сперматозоид «готовится» к слиянию с женским ядром и последующему митозу: ядро сперматозоида постепенно набухает и приобретает вид интерфазного ядра. Такое ядро называют семенным, или мужским, пронуклеусом.

К моменту соприкосновения сперматозоида с яйцом и проникновения его внутрь ядро яйцеклетки у разных животных может находиться на разных стадиях деления созревания. Ядро яйцеклетки, готовое к слиянию с ядром сперматозоида, называют женским пронуклеусом. Собственно оплодотворение, т. е. слияние отцовского и материнского пронуклеусов, возможно лишь после окончания мейоза.

Проникновение сперматозоида может происходить на стадиях:

1. ооцита I с покоящимся ядром
2. ооцита I в стадии метафазы I
3. ооцита II в стадиях мета — или анафазы II
4. зрелой яйцеклетки

У иглокожих и кишечнополостных сперматозоид может проникать в яйцеклетку после завершения мейоза. Такое оплодотворение называют оплодотворением типа морского ежа. После проникновения сперматозоида в яйцо его ядро вскоре соединяется с женским ядром; ядро зиготы приступает к первому делению — дроблению яйца.

У бесчерепных (ланцетник) и всех позвоночных проникновение сперматозоида в яйцеклетку происходит, как правило, во время метафазы II. У асцидий, двустворчатых моллюсков и ряда других животных сперматозоид проникает в яйцеклетку на стадии метафазы I, а у губок, аскарид и некоторых других животных — на стадии ооцит I, т. е. до наступления мейоза. Этот тип оплодотворения называют типом аскариды. Проникший в цитоплазму яйца сперматозоид «ожидает» в стадии покоя окончания второго мейотического деления яйца.

В акте оплодотворения два гаплоидных пронуклеуса сливаются в одно ядро. Кариогамия дает начало новому качественному процессу — развитию зиготы. Этот момент является кульминационным пунктом процесса полового размножения. В результате кариогамии, гомологичные хромосомы, разошедшиеся в мейозе предыдущего поколения, вновь воссоединяются в одном ядре зиготы.

Для понимания ряда важных генетических явлений необходимо знать, какие элементы сперматозоида проникают в яйцеклетку. Раньше считалось, что цитоплазма сперматозоида и ее органоиды не попадают в яйцеклетку. В настоящее время все больше накапливается фактов в пользу того, что в цитоплазму яйцеклетки у млекопитающих проникает не только головка (ядро) сперматозоида, но и его шейка и даже хвостовая часть. Если это подтвердится, то взгляды на роль цитоплазмы мужского организма в передаче его свойств потомству должны быть пересмотрены. Впрочем, генетических данных на этот счет пока нет; известны лишь факты передачи вирусных заболеваний.

Вместе с ядром сперматозоида в цитоплазму яйцеклетки проникает центриоль, которая через некоторое время образует центросферу, дающую начало веретену дробления.

Приведенное общее описание оплодотворения у животных в деталях может варьировать у разных видов. Вследствие этих изменений процесс оплодотворения у каждого вида может протекать специфично, препятствуя межвидовому скрещиванию.

Какие проблемы могут возникнуть в процессе оплодотворения

С одной стороны, оплодотворение — это естественный биологический процесс, который протекает сам по себе и в результате на свет появляется новая жизнь. Но пары, которые столкнулись с бесплодием воспринимают это совершенно иначе. Рассмотрим из-за чего чаще всего не получается зачать ребенка с первого раза:

• половой акт произошел, когда у женщины не было овуляции, т.е. нет яйцеклетки в маточной трубе;
• сперматозоиды оказались нежизнеспособными и не достигли яйцеклетки в период овуляции;
• непроходимость маточных труб, которая не дала возможности встретиться сперматозоиду и яйцеклетке;
• яйцеклетку оплодотворили несколько сперматозоидов и зародыш погиб;
• оплодотворение яйцеклетки произошло, но дефектным сперматозоидом – в таких ситуациях зигота гибнет на ранних стадиях;
• нарушился процесс транспорта зародыша в матку и внедрение произошло в маточной трубе (внематочная беременность) – гибель зародыша и состояние, угрожающее жизни женщины;
• зародыш добрался до маточной трубы, но не смог внедриться из-за тонкого функционального слоя матки или его отсутствия (бывает после перенесенных абортов). Происходит выкидыш еще до того, как женщина узнает о беременности.

Здесь перечислен только небольшой список проблем, из-за которых процесс оплодотворения и начала беременности может сорваться. Некоторые механизмы прерывания обусловлены защитной реакцией природы для появления на свет здорового потомства, например, гибель зародыша с дефектными аномалиями. Другие возникают из-за проблем со здоровьем как у мужчины, так и у женщины. Чтобы не думать о том, как происходит оплодотворение, нужно следить за состоянием своей репродуктивной системы и планировать беременность.

https://youtube.com/watch?v=M53nPsgGs7s