Запліднення (сингамії) - процес злиття чоловічої і жіночої статевих клітин з утворенням зиготи, яка дає початок новому організму. Цей процес лежить в основі статевого розмноження. Розрізняють зовнішнє запліднення, при якому злиття гамет відбувається поза тілом самки, і внутрішнє запліднення, при якому гамети зливаються в тілі самки.
Запліднення у тварин може бути зовнішнім (у кісткових риб, земноводних) і внутрішнім (у плазунів, птахів, ссавців). Основними процесами внутрішнього запліднення є внутрішнє запліднення, активація яйцеклітини, проникнення сперматозоїдів в яйцеклітину, злиття гаплоїдних ядер обох клітин, активація зиготи до розвитку.
Внутрішнє запліднення, завдяки якому сперматозоони потрапляють безпосередньо в жіночий організм. У більшості ссавців яйце зберігає здатність до запліднення протягом 24 годин після виходу з яєчників, сперматозоони - дещо більше (в матці і яйцеводах жінки - 5-8 днів). Зустрічі гамет і їх взаємодії сприяють спеціальні речовини - Гамоні, вироблені статевими клітинами: тестогармони - речовини, що виділяються жіночими гаметамі (підсилюють рух сперматозоїдів, викликають їх склеювання і ін ..) Андрогамони - речовини, що виділяються чоловічих гамет (зумовлюють розчинення оболонок яйця, змінюють рН та ін.).
Активація яйцеклітини - перехід яйцеклітини від стану спокою до розвитку. Запліднення відбувається тільки при певній концентрації чоловічих гамет, пояснюється недостатнім або надмірним виділенням ферменту (гіалуронідази), що розщеплює фолікулярну оболонку яйцеклітини. Активацію яйцеклітини викликає акросомальная реакція (акросома руйнується і виділяється фермент, який розчиняє оболонку яйця). При цьому змінюється обмін речовин (підвищується обмін вуглеводів, активується обмін білків, поглинається фосфор, калій і ін.).
Проникнення сперматозоїдів в яйце. З цитоплазми яйцеклітини в місці дії ферментів акросоми утворюється сприймає горбок, який захоплює ядро, центріолі і мітохондрії і втягує їх всередину яйця. У клітку можуть проникати кілька сперматозоїдів, але злиття відбувається тільки з одним (моноспермія). Відбувається утворення оболонки запліднення, яка перешкоджає проникненню в клітину інших гамет (кортикальна реакція).
Злиття гаплоїдний ядер обох клітин (сінкаріогамія). Ядро сперматозоона набрякає і досягає розмірів яйцеклітини. Після зустрічі ядра зливаються і відновлюється диплоїдний набір хромосом. Злиття ядер різних видів не завжди можливо, оскільки ферменти репарації знищують негомологічні ділянки хромосом.
Активація зиготи до дроблення і подальшого розвитку. П роисходит диференціація і переміщення ділянок цитоплазми, що є першим етапом диференціювання організму, який визначається цитоплазмою зиготи з накопиченими поживними речовинами.
У людини запліднення має свої певні особливості:
внутрішнє запліднення і переміщення сперматозоїдів до шийки матки (відбувається в фаллопієвих трубах через кілька годин після статевого акту; лише один з приблизно 300 мільйонів сперматозоїдів може запліднити одну яйцеклітину);
проникнення в яйцеклітину головки лише одного сперматозоона (за допомогою ферментів акросоми або апікального тільця, відбувається розщеплення гликопротеидов оболонки і проникнення сперматозоїда всередину);
втрата яйцеклітиною фолікулярної оболонки і освіти оболонки, запобігає проникненню інших сперматозоїдів;
злиття ядер (сінкаріогамія) і відновлення парного (диплоїдного) набору хромосом;
# 9632; визначення статі: жіночий - 44 А + XX, чоловічий - 44 А + XY.
Запліднення у рослин може бути одинарним і подвійним, в воді (водорості, вище спорові рослини) і без води (голонасінні і покритонасінні). У підготовці і здійсненні запліднення в покритонасінних можна виділити наступні етапи:
А - освіту на спорофите пилкових зерен, які є чоловічим гаметофитом:
в зрілому пилкової зерні знаходиться одна вегетативна клітина і 2 спермії;
захищаються клітини зовнішньої і внутрішньої оболонками - Екзіна і інтіна.
Б - освіту на спорофите зародкового мішка, який є жіночим гаметофитом:
зрілий зародковий мішок містить центральну клітку (утворилася після злиття двох ядер), яйцеклітину, 2 синергіди (містять ферменти, що сприяють розчиненню оболонок пилкових трубок) і 3 антиподи (функція передачі поживних речовин в зародковий мішок від насіннєвого зачатка).
В - запилення - процес перенесення пилку з пиляків на рильце маточки:
розрізняють перехресне запилення і самозапилення; пилкові зерно потрапляє на рильце маточки - "вегетативна клітина проростає, формуючи пильцевую трубку.
Г - проникнення сперміїв в зародковий мішок:
пилкова трубка досягає насіннєвого зачатка - спермії через микропиле (отвір в насінному зачатку) проникають в зародковий мішок. Зростання пилкової трубки активізує вегетативна клітина, розміщена в заключній частині. За вегетативної клітці в пильцевую трубку переходить генеративних клітина, з якої в результаті мітотичного поділу утворюються два спермії. У місці контакту трубки з зародковим мішком стінки останнього ослизняются і пилкова трубка проходить усередину. Досягнувши яйцеклітини, пилкова трубка розривається, з неї виходять два спермії, а вегетативна клітина трубки руйнується.
Д -Подвійний оплдотвореніе - процес злиття двох сперміїв з яйцеклітиною і центральною клітиною, який відбувається в семеннном зародку (С. Г. Навашин, 1898 p.):
один спермій (п) 4 яйцеклеткаа (п) -> зигота (2 п) -> зародок насіння;
другий спермій (п) + центральна клітина (2 п) -> триплоїдного клітина -> ендос-перм (3 п).
Біологічне значення запліднення полягає в тому, що:
відбувається відновлення хромосомного набору, властивого даному виду;
спостерігається збільшення спадкового різноманітності, оскільки нащадки об'єднують в собі ознаки як материнського, так і батьківського організмів.
Онтогенез - це індивідуальний розвиток особини від її зародження до смерті. Тривалість онтогенезу у різних організмів різна (наприклад, в секвої більше 3 тис. Років) і не залежить від рівня організації. Поява змін в онтогенезі визначається генотипом. Індивідуальний розвиток включає зростання (кількісні зміни) і диференціацію клітин (якісні зміни) і здійснюється під впливом багатьох факторів (наприклад, умови середовища, нервова, гуморальна регуляція і ін.). У різних груп організмів онтогенез має свої особливості, які залежать від рівня організації (у одноклітинних організмів збігається з клітинним циклом), способів розмноження (при вегетативному розмноженні онтогенез зводиться до диференціації клітин і органів багатоклітинного зачатка, при Нестатевий розмноженні зародження починається зі суперечки, при статевому розмноженні вихідною стадією є зигота).
3.Особенности онтогенезу рослин і тварин.
Зародок формується з зародкової тканини