Hay dos tipo de fertilización: externo e interno. Con el tipo externo, la fecundación ocurre en el agua, y el desarrollo del embrión también ocurre en el medio acuático (,). Con el tipo interno, la fertilización ocurre en el tracto genital femenino y el desarrollo puede ocurrir ya sea en el ambiente externo (pájaros), o dentro del cuerpo de la madre en cuerpo especial- el útero (, hombre).
Durante la fecundación, uno o más pueden penetrar en el óvulo. Si un espermatozoide penetra en el óvulo, este fenómeno se llama monospermia. Si penetran varios espermatozoides, entonces esto es polispermia. Como regla general, la monospermia es característica de los huevos que no tienen membranas densas, la poliespermia es característica de los huevos con membranas densas. En el caso de la polispermia, también se produce un solo espermatozoide, el resto se disuelve y participa en la licuefacción de la yema.
El éxito de la fertilización también depende de las condiciones externas. La condición principal es la presencia de un medio líquido con una cierta concentración. El ambiente debe tener una reacción neutra o ligeramente alcalina, la fertilización no ocurre en un ambiente ácido. Consideraremos el proceso de fertilización con un ejemplo. erizo de mar.
El erizo de mar es monospérmico. El espermatozoide penetra en la membrana gelatinosa, después de lo cual comienza el cambio. capas superficiales huevos, llamada reacción cortical. Se encuentra en el hecho de que se produce la desintegración de los gránulos corticales y su contenido se fusiona con la membrana de la yema. Como resultado, se forma una capa de fertilización. Al principio, la membrana de fertilización se presiona firmemente contra la superficie del huevo, luego se separa de él y se forma un espacio de perivitilina lleno de líquido entre ellos. La membrana de fertilización protege al óvulo de la penetración de otros espermatozoides. El contacto del óvulo y el espermatozoide es la primera fase de la fecundación y se denomina activación del óvulo. La cabeza y el cuello del espermatozoide entran en el óvulo, la cola queda fuera. En algunos animales, como los moluscos, todo el espermatozoide penetra en el óvulo, en cuyo caso la cola se disuelve en el citoplasma.
En el interior, la cabeza del espermatozoide comienza a moverse hacia el núcleo, este movimiento lo realiza el centríolo hacia adelante. Los núcleos de espermatozoides y óvulos se hinchan. El núcleo del espermatozoide se llama pronúcleo masculino, y el núcleo del óvulo se llama pronúcleo femenino. En el futuro, se fusionan, como resultado de lo cual se forma un núcleo de cigoto diploide, que comienza a dividirse mitóticamente. La fusión de los núcleos del espermatozoide y el óvulo y la formación del núcleo del cigoto finaliza el proceso de fecundación.
La fertilización se acompaña de cambios significativos en las propiedades físicas y fisiológicas del huevo: aumenta la viscosidad del citoplasma y su permeabilidad, el metabolismo de los aminoácidos cambia bruscamente y aumenta la actividad de las enzimas citoplasmáticas. Todos estos cambios indican que la fertilización conduce a un aumento en el metabolismo, que estaba en un nivel mucho más bajo en la célula germinal antes de la fertilización.
FERTILIZACIÓN
Fertilización. El proceso fisiológico de la fusión de un óvulo y un espermatozoide, como resultado de lo cual se forma una nueva célula, un cigoto, se llama fertilización. El cigoto tiene herencia dual y da lugar a un nuevo organismo.
La fecundación se produce en el tercio superior del oviducto y pasa por cuatro etapas. La primera etapa es la liberación del óvulo de las células foliculares de la corona radiante y el aflojamiento de la membrana transparente bajo la influencia de la enzima hialuronidasa secretada por los espermatozoides. Esto requiere la participación de una gran cantidad de espermatozoides (miles). La capacidad de secretar hialuronidasa la obtienen los espermatozoides que se han capacitado en el útero durante varias horas. El significado de la capacitación es desbloquear la reacción acrosomal mediante la eliminación del factor en el plasma espermático que impide la liberación de enzimas. La dispersión de las células de la corona radiada no es una característica específica y puede ocurrir bajo la influencia de espermatozoides de machos de otra especie.
Este proceso es facilitado por las vellosidades de la membrana mucosa del oviducto. Requerido para la fertilización lanzamiento completo ovocitos de células de corona radiata. Un área pequeña es suficiente para que los espermatozoides penetren a través de la membrana transparente del óvulo hacia el espacio perivitelino. Una cantidad excesiva de espermatozoides no solo conduce a una destrucción muy rápida de la corona radiante, un fuerte aflojamiento de la cáscara transparente, sino también a la disolución completa del óvulo (citólisis).
La segunda etapa es la penetración de los espermatozoides a través de la membrana transparente en el espacio periyema. Este proceso es específico de especie y ocurre con la participación de una enzima similar a la tripsina. En la cáscara transparente del huevo se introducen hasta 100 espermatozoides en vacas y ovejas, de 200 a 1000 espermatozoides en cerdos y hasta 10 espermatozoides en yeguas; un tercio de ellos penetran en el espacio periyema.
La tercera etapa es la penetración de uno, con menos frecuencia varios espermatozoides a través de la membrana de la yema en el plasma del huevo. Este paso es altamente selectivo. Los espermatozoides de otras especies, así como los de baja viabilidad, no atraviesan la membrana de la yema. Habiendo penetrado en el citoplasma, el esperma sufre grandes cambios. La cabeza se separa de la cola y se produce la formación de pronúcleos con la mitad de un juego de cromosomas.
La cuarta etapa es la fusión de los pronúcleos del óvulo y el espermatozoide, la etapa dura de 4 a 7 horas. Se forma un cigoto, el núcleo contiene un juego completo de cromosomas, característico de esta especie. En los machos de los mamíferos y en las hembras de las aves, un par de cromosomas consta de un cromosoma corto y otro largo. Estos dos cromosomas están directamente relacionados con la determinación del sexo.
Para obtener un feto viable, son importantes la utilidad biológica y la edad de las células germinales, el momento de la presencia de gametos en el tracto genital de las hembras, etc.. La utilidad biológica de los gametos está determinada por los procesos metabólicos que ocurren en ellos y depende sobre la edad de los animales, las condiciones de su mantenimiento y alimentación.
En animales viejos, la función generativa de las gónadas y la calidad de las células germinales disminuyen. La alimentación completa y equilibrada de los animales, la marcha activa y el mantenimiento en habitaciones luminosas y limpias contribuyen a la prevención de la infertilidad y aumentan la capacidad fertilizante de los gametos.
La capacidad de los óvulos para fertilizar permanece durante 2 a 6 horas después de la ovulación. En vacas y ovejas, el mejor lugar para almacenar (48 horas) los espermatozoides en el tracto genital es el cuello uterino; en yeguas y cerdos: áreas de la parte superior de los cuernos uterinos en la transición a los oviductos. El período de supervivencia de los espermatozoides en esta área en una yegua es de 3 a 5 días, en un cerdo: de 48 a 60 horas.La vida útil máxima de los espermatozoides en la vagina en vacas y ovejas es de 6 horas, en yeguas: 5 horas. Los procesos en la vagina, el cuello uterino, el útero y los oviductos afectan negativamente la vida útil de los espermatozoides en el tracto genital de las hembras de todas las especies animales, reduciéndola varias veces.
La tasa de avance de los espermatozoides en el tracto genital femenino depende de la etapa del celo. La saturación de los oviductos con esperma, necesaria para la fertilización, ocurre en vacas después de 2 horas, en ovejas, después de 6-7 horas, en yeguas, cerdos, perras, 30-60 minutos después de la inseminación. Los espermatozoides se desplazan al lugar de la fecundación debido a la fuerza de succión (vacío) del útero, los oviductos y su propio movimiento.
otras presentaciones sobre el tema "Tipos de fertilización en animales"
"Doble fecundación en plantas" - Fertilización interna. Desarrollo del embrión de mamífero. Fertilización en plantas Macrosporogénesis. Ovíparo. Externo. Ocurre en insectos, peces, anfibios Metamorfosis - transformación en un adulto. Peces, anfibios, la mayoría de los mariscos, algunos gusanos. Fertilización en animales. Ontogénesis.
"Clasificación de los animales" - Mamíferos. animales Carnívoros. Problema: "¿De qué depende la nutrición de un animal?". Clasificación de los animales según el tipo de alimentación. Anfibios (anfibios). Cómo comen los animales. Propósito: generalizar y sistematizar el conocimiento sobre la estructura y diversidad de los animales; Identificar las características de la nutrición animal. Reptiles (reptiles).
"Animales Grado 2" - Tigre. Animales cuyo cuerpo está cubierto de escamas resbaladizas. ¿Por qué se necesitan mascotas? Mascotas. Los peces son acuáticos. animales ¿Es necesaria tal variedad de animales? Diversidad de animales. Animales salvajes. ¿Quién es extra? Vaca. Con la ayuda de branquias, los peces respiran oxígeno disuelto en agua. insectos
"El mundo alrededor de los animales" - Las fábricas emiten mucho sustancias nocivas. Sobre nuestros hermanos menores. El proyecto está diseñado para estudiantes de 3er grado. La duración es de una semana. Título creativo. ¿Puede existir nuestro planeta sin animales? Sobre el proyecto. Mundo animal. Cuestión fundamental. La composición de la UMC. Objetivos del proyecto. El área temática de este proyecto es “El mundo que nos rodea”.
"Tipos de animales": el cuerpo está segmentado, la cavidad está llena de líquido. Sistema digestivo. Único. Sistema nervioso y órganos de los sentidos. Boca. Boca. La larva se convierte en un gusano ADULTO, que pone huevos. Intestino. Plan de recurrencia. Los pólipos coralinos adjuntos tienen un esqueleto formado por sustancia córnea. Clase Cefalópodos.
A su descendencia, lo que resulta en una combinación de rasgos heredados. Estos genes se transmiten a través de un proceso llamado fertilización. Durante la fertilización, el macho y la hembra se fusionan y forman una célula llamada cigoto. El cigoto crece y se desarrolla a través de un funcionamiento completo nuevo organismo. Hay dos formas en que puede ocurrir la fertilización.
La primera forma es la fertilización externa (el óvulo se fertiliza fuera del cuerpo), y la segunda es la fertilización interna (el óvulo se fertiliza en el tracto reproductivo de la hembra). Si bien la fertilización es necesaria para los organismos que se reproducen, los individuos que se reproducen no necesitan fertilización. Estos organismos producen copias genéticamente idénticas de sí mismos a través de gemación, fragmentación, partenogénesis u otras formas de reproducción asexual.
células sexuales
En los animales, la reproducción sexual implica la fusión de dos células diferentes que forman un cigoto. Los gametos son producidos por un tipo de división celular llamada . Gametos (contienen solo un juego de cromosomas), mientras que cigoto (contiene dos juegos). En la mayoría de los casos, el gameto masculino (espermatozoide) es móvil y por lo general tiene. Por otro lado, el gameto femenino (óvulo) no es móvil y es relativamente grande en comparación con el masculino.
En los humanos, los gametos se producen en machos y hembras. Las gónadas masculinas son los testículos y las gónadas femeninas son los ovarios. Las gónadas también producen hormonas sexuales que son esenciales para el desarrollo de estructuras y órganos reproductivos primarios y secundarios.
fertilización externa
La fecundación externa ocurre principalmente en ambientes húmedos y requiere que el macho y la hembra liberen o transfieran sus gametos a su ambiente (generalmente agua). Este proceso también se llama desove. La ventaja de la fertilización externa es que da como resultado la producción un número grande descendientes. Una desventaja es que los peligros ambientales, como los depredadores, reducen significativamente la posibilidad de sobrevivir hasta la edad adulta.
Los peces y los corales son ejemplos de organismos que se reproducen por fecundación externa. Los animales que se reproducen de esta manera generalmente no se preocupan por su descendencia después del desove. Algunos animales reproductores brindan diversos grados de protección y cuidado a los huevos después de la fertilización. Algunos esconden los huevos en la arena, mientras que otros los llevan en bolsas o en la boca. Este cuidado adicional aumenta las posibilidades de supervivencia de la descendencia.
Fertilización interna
La fertilización interna ocurre cuando las células sexuales (gametos) del macho y la hembra se fusionan dentro del tracto reproductivo de la hembra. Los animales que utilizan la fertilización interna están especializados para proteger el óvulo en desarrollo. Por ejemplo, los reptiles y las aves ponen huevos fértiles que están cubiertos con una capa protectora resistente a la pérdida de agua y al daño.
Los mamíferos, a excepción de los monotremas, han ido un paso más allá, permitiendo que el embrión se desarrolle en el útero. Esta protección adicional aumenta las posibilidades de supervivencia porque la madre proporciona al embrión todo lo que necesita para un desarrollo normal. De hecho, la mayoría de las madres mamíferas continúan cuidando a sus crías durante varios años después del nacimiento.
masculino o femenino
Es importante tener en cuenta que no todos los animales se dividen estrictamente en machos y hembras. Los animales como las anémonas de mar pueden tener estructuras reproductivas tanto masculinas como femeninas; Se les conoce como hermafroditas. Algunos hermafroditas son capaces de autofertilizarse, pero la mayoría necesita un compañero de reproducción. A medida que ambas partes involucradas se fertilizan, este proceso duplica el número de descendientes que nacerán. El hermafroditismo es una buena solución al problema de la falta de posibles parejas sexuales. Otra solución es la posibilidad de cambiar de sexo de macho a hembra (protendría) o de hembra a macho (protoginia). Ciertas especies de peces, como los lábridos, pueden cambiar de hembra a macho durante la transición a la edad adulta.
El número y el tamaño de las células germinales son diferentes en diferentes animales. Se observa el siguiente patrón: cuanto menos probable sea el encuentro del óvulo y el espermatozoide, mayor será el número de células germinales formadas en el organismo. Por ejemplo, los peces arrojan huevos (huevos) y esperma directamente al agua (se produce una inseminación externa), y la cantidad de huevos en algunos de ellos alcanza un valor enorme (el bacalao genera alrededor de 10 millones de huevos). Con la fertilización interna, debido al comportamiento coordinado del macho y la hembra, las células germinales masculinas entran directamente en el cuerpo femenino. En este caso, la probabilidad de fertilización es muy alta y, como resultado, la cantidad de células germinales disminuye considerablemente. El número de células germinales producidas por los padres que cuidan a su descendencia se reduce considerablemente. Por lo tanto, el número de huevos en los peces vivíparos no supera varios cientos, y las avispas individuales, que proporcionan alimento a las futuras larvas: los insectos paralizados, ponen solo unos diez huevos. Muchos otros factores afectan la cantidad de huevos producidos. En particular, existe una relación entre el tamaño de los huevos y su número: cuanto más grandes son los huevos, más pequeños son (aves). El proceso de fertilización consta de varias etapas: la penetración del espermatozoide en el óvulo, la fusión de los núcleos haploides de ambos gametos con la formación de una célula diploide: el cigoto y su activación para la fragmentación y un mayor desarrollo. Los óvulos de la mayoría de los animales deben fertilizarse casi inmediatamente después de la ovulación. En la mayoría de los mamíferos, el óvulo suele conservar la capacidad de fertilizar durante 24 horas y, en los humanos, entre 12 y 24 horas después de la ovulación. Los espermatozoides que están fuera del sistema reproductivo masculino, por regla general, viven por un tiempo muy corto. Entonces, los espermatozoides de trucha mueren en el agua después de 30 segundos, los espermatozoides viven en el tracto genital de los pollos durante 30-40 días, en el útero y los oviductos de una mujer - 5-8 días, y en el receptáculo seminal de las abejas hembras, los espermatozoides retienen la capacidad de fertilizar durante un año o más. Encontrar el óvulo por el espermatozoide y su interacción es proporcionado por sustancias especiales: gamonsProducido por células germinales. Se cree que hay al menos dos tipos de ginogamonas: sustancias secretadas por los óvulos (una activa el movimiento de los espermatozoides, la otra los aglutina) y dos tipos de androgamonas secretadas por las células germinales masculinas (una paraliza la motilidad de los espermatozoides, la otra disuelve la cáscara de huevo). La fecundación se produce sólo a una cierta concentración de espermatozoides (Fig. 76). En conejos se ha demostrado que la fecundación no se produce tanto cuando en la inseminación de la hembra intervienen menos de 1000 espermatozoides, como cuando hay más de 100 millones de ellos, lo que se explica por una cantidad insuficiente o excesiva de hialuronidasa secretada, una enzima
Usando la rana como ejemplo, considere cómo ocurre la fertilización en los animales. Un huevo no fertilizado está cubierto con varias capas protectoras que lo protegen de las influencias externas. Los espermatozoides se mueven activamente en el agua y, al encontrarse con el óvulo, con la ayuda de la hialuronidasa secretada por el acrosoma, disuelven sus membranas y penetran en la célula. Tan pronto como un espermatozoide entra en el óvulo, sus membranas adquieren propiedades que impiden la penetración de otros espermatozoides y el óvulo comienza a prepararse para la división.
Los experimentos muestran que para inducir el aplastamiento del óvulo, no es necesario que el espermatozoide penetre en el óvulo, su interacción superficial es suficiente. Si se extrae con una micropipeta un espermatozoide que ha comenzado a penetrar en el óvulo, puede comenzar a triturarse. Por el contrario, si se introduce un espermatozoide directamente en el óvulo con una micropipeta, no se producirá la activación. En algunas especies, en particular en el gusano de seda, varios espermatozoides pueden penetrar en el óvulo, pero normalmente solo uno de ellos se fusiona con el núcleo del óvulo, el resto muere.