Sunt două tipul de fertilizare: extern și intern. La tipul extern, fertilizarea are loc în apă, iar dezvoltarea embrionului are loc și în mediul acvatic (,). La tipul intern, fertilizarea are loc în tractul genital feminin, iar dezvoltarea poate avea loc fie în mediul extern (, păsări), fie în interiorul corpului mamei în corp special- uterul (, bărbat).
În timpul fertilizării, unul sau mai mulți pot pătrunde în ovul. Dacă un spermatozoid pătrunde în ovul, atunci acest fenomen se numește monospermie. Dacă mai mulți spermatozoizi pătrund, atunci aceasta este polispermie. De regulă, monospermia este caracteristică ouălor care nu au membrane dense, polispermia este caracteristică ouălor cu membrane dense. În cazul polispermiei, apare și un singur spermatozoid, restul se dizolvă și participă la lichefierea gălbenușului.
Succesul fertilizării depinde și de condițiile externe. Condiția principală este prezența unui mediu lichid cu o anumită concentrație. Mediul ar trebui să aibă o reacție neutră sau ușor alcalină; fertilizarea nu are loc într-un mediu acid. Vom lua în considerare procesul de fertilizare cu un exemplu arici de mare.
Ariciul de mare este monospermic. Spermatozoidul pătrunde în membrana gelatinoasă, după care începe schimbarea straturi de suprafață ouă, numită reacție corticală. Constă în faptul că are loc dezintegrarea granulelor corticale și conținutul lor se îmbină cu membrana gălbenușă. Ca rezultat, se formează o înveliș de fertilizare. La început, membrana de fertilizare este presată strâns pe suprafața oului, apoi se separă de acesta, iar între ele se formează un spațiu de perivitilină umplut cu lichid. Membrana de fertilizare protejează ovulul de pătrunderea altor spermatozoizi. Contactul dintre ovul și spermatozoizii este prima fază a fecundației și se numește activarea ovulului. Capul și gâtul spermatozoizilor intră în ovul, coada rămâne afară. La unele animale, cum ar fi moluștele, întregul spermatozoid pătrunde în ovul, caz în care coada se dizolvă în citoplasmă.
În interior, capul spermatozoidului începe să se miște spre nucleu, această mișcare este efectuată de centriol înainte. Spermatozoizii și nucleii ovulului se umflă. Nucleul spermatozoidului se numește pronucleu masculin, iar nucleul ovulului se numește pronucleu feminin. În viitor, ele fuzionează, în urma căruia se formează un nucleu zigot diploid, care începe să se dividă mitotic. Fuziunea nucleelor spermatozoizilor și ovulelor și formarea nucleului zigot încheie procesul de fertilizare.
Fertilizarea este însoțită de modificări semnificative ale proprietăților fizice și fiziologice ale oului: vâscozitatea citoplasmei și permeabilitatea acesteia cresc, metabolismul aminoacizilor se modifică brusc, iar activitatea enzimelor citoplasmatice crește. Toate aceste modificări indică faptul că fertilizarea duce la o creștere a metabolismului, care era la un nivel mult mai scăzut în celula germinativă înainte de fertilizare.
FERTILIZARE
Fertilizare. Procesul fiziologic de fuziune a unui ovul și spermatozoizii, în urma căruia se formează o nouă celulă - un zigot, se numește fertilizare. Zigotul are moștenire dublă și dă naștere unui nou organism.
Fertilizarea are loc în treimea superioară a oviductului și trece prin patru etape. Prima etapă este eliberarea ovulului din celulele foliculare ale coroanei radiante și slăbirea membranei transparente sub influența enzimei hialuronidază secretată de spermatozoizi. Acest lucru necesită participarea unui număr mare de spermatozoizi (mii). Capacitatea de a secreta hialuronidază este obținută de spermatozoizii care au suferit o capacitate în uter timp de câteva ore. Sensul capacităţii este de a debloca reacţia acrozomală prin eliminarea factorului din plasma spermatozoizilor care împiedică eliberarea enzimelor. Răspândirea celulelor coroanei radiate nu este o caracteristică specifică și poate apărea sub influența spermatozoizilor masculilor din altă specie.
Acest proces este facilitat de vilozitățile membranei mucoase a oviductului. Necesar pentru fertilizare eliberare completă ovocite din celulele corona radiata. O zonă mică este suficientă pentru ca spermatozoizii să pătrundă prin membrana transparentă a oului în spațiul perigălbenuș. O cantitate în exces de spermatozoizi nu duce doar la o distrugere foarte rapidă a coroanei radiante, la o slăbire puternică a cochiliei transparente, dar și la dizolvarea completă a oului (citoliza).
A doua etapă este pătrunderea spermatozoizilor prin membrana transparentă în spațiul perigălbenuș. Acest proces este specific speciei și are loc cu participarea unei enzime asemănătoare tripsinei. Până la 100 de spermatozoizi sunt introduși în coaja transparentă a oului la vaci și oi, de la 200 la 1000 de spermatozoizi la porci și până la 10 spermatozoizi la iepe; o treime dintre ele pătrund în spațiul perigălbenuș.
A treia etapă este pătrunderea unuia, mai rar mai multor spermatozoizi prin membrana gălbenușului în plasma oului. Acest pas este foarte selectiv. Spermatozoizii altor specii, precum și cei cu viabilitate scăzută, nu trec prin membrana gălbenușă. După ce a pătruns în citoplasmă, spermatozoizii suferă schimbări mari. Capul se separă de coadă și are loc formarea de pronuclei cu o jumătate de set de cromozomi.
A patra etapă este fuziunea pronucleilor ovulului și spermatozoizilor, etapa durează 4-7 ore. Se formează un zigot, nucleul conține un set complet de cromozomi, caracteristic această specie. La mamiferele masculi și la femelele la păsări, o pereche de cromozomi este formată dintr-un cromozom scurt și unul lung. Acești doi cromozomi sunt direct legați de determinarea sexului.
Pentru a obține un făt viabil, sunt importante utilitatea biologică și vârsta celulelor germinale, momentul prezenței gameților în tractul genital al femelelor etc.. Utilitatea biologică a gameților este determinată de procesele metabolice care au loc în ei și depinde privind vârsta animalelor, condițiile de întreținere și hrănire a acestora.
La animalele bătrâne, funcția generativă a gonadelor și calitatea celulelor germinale scad. Hrănirea completă, echilibrată a animalelor, mersul activ și păstrarea în camere curate luminoase contribuie la prevenirea infertilității și la creșterea capacității de fertilizare a gameților.
Capacitatea ouălor de a fertiliza rămâne timp de 2-6 ore după ovulație. La vaci și oi, cel mai bun loc pentru a stoca (48 de ore) spermatozoizii în tractul genital este colul uterin; la iepe si porci – zone ale varfurilor coarnelor uterine la trecerea la oviducte. Perioada de supravietuire a spermatozoizilor in aceasta zona la o iapa este de 3-5 zile, la un porc - 48-60 de ore.Speranta maxima de viata a spermatozoizilor in vagin la vaci si oi este de 6 ore, la iepe - 5 ore.Inflamator procesele din vagin, col uterin, uter și oviducte afectează negativ durata de viață a spermei în tractul genital al femelelor din toate speciile de animale, reducând-o de mai multe ori.
Rata de avansare a spermatozoizilor în tractul genital feminin depinde de stadiul estrusului. Saturarea oviductelor cu spermatozoizi, necesara fertilizarii, are loc la vaci dupa 2 ore, la oaie - dupa 6-7 ore, la iepe, porci, catele - la 30-60 de minute dupa inseminare. Spermatozoizii se deplasează la locul fecundației datorită forței de aspirație (vid) a uterului, a oviductelor și a propriei mișcări.
alte prezentări pe tema „Tipuri de fertilizare la animale”
„Fertilizarea dublă la plante” – Fertilizarea internă. Dezvoltarea embrionului de mamifer. Fertilizarea la plante Macrosporogeneza. Ovipar. Extern. Apare la insecte, pești, amfibieni Metamorfoză - transformare în adult. Pești, amfibieni, majoritatea crustaceelor, unii viermi. Fertilizarea la animale. Ontogeneză.
„Clasificarea animalelor” - Mamifere. animale. Carnivore. Problemă: „De ce depinde alimentația unui animal?”. Clasificarea animalelor în funcție de tipul de hrană. Amfibieni (amfibieni). Cum mănâncă animalele. Scop: generalizarea și sistematizarea cunoștințelor despre structura și diversitatea animalelor; identificați caracteristicile nutriției animalelor. Reptile (reptile).
„Animale de gradul 2” - Tigru. Animale al căror corp este acoperit cu solzi alunecoși. De ce sunt necesare animalele de companie? Animale de companie. Peștii sunt acvatici. animale. Este necesară o asemenea varietate de animale? Diversitatea animalelor. Animale salbatice. Cine este in plus? Vacă. Cu ajutorul branhiilor, peștii respiră oxigen dizolvat în apă. Insecte.
„Lumea din jurul animalelor” – Fabricile emit foarte mult Substanțe dăunătoare. Despre frații noștri mai mici. Proiectul este conceput pentru elevii de clasa a III-a. Durata este de o săptămână. Titlul creativ. Poate exista planeta noastră fără animale? Despre proiect. Lumea animalelor. Întrebare fundamentală. Compoziția UMC. Obiectivele proiectului. Tematica acestui proiect este „Lumea din jurul nostru”.
„Tipuri de animale” - Corpul este segmentat, cavitatea este umplută cu lichid. Sistem digestiv. Unic. Sistemul nervos și organele de simț. Gură. Gură. Larva se dezvoltă într-un vierme ADULT, care depune ouă. Intestin. Planul de recurență. Polipi de corali atașați Au un schelet format din substanță cornoasă. Clasa Cephalopoda.
Pentru urmașii lor, ceea ce are ca rezultat o combinație de trăsături moștenite. Aceste gene sunt transmise printr-un proces numit fertilizare. În timpul fecundației, masculul și femela fuzionează și formează o celulă numită zigot. Zigotul crește și se dezvoltă printr-o funcționare completă organism nou. Există două moduri în care poate avea loc fertilizarea.
Prima modalitate este fecundarea externă (oul este fertilizat în afara corpului), iar a doua este fecundarea internă (ovulul este fertilizat în tractul reproducător al femelei). În timp ce fertilizarea este necesară pentru organismele care se reproduc, indivizii care se reproduc nu au nevoie de fertilizare. Aceste organisme produc copii identice genetic ale lor prin înmugurire, fragmentare, partenogeneză sau alte forme de reproducere asexuată.
celulele sexuale
La animale, reproducerea sexuală implică fuziunea a două celule diferite care formează un zigot. Gameții sunt produși printr-un tip de diviziune celulară numită . Gameții (conțin un singur set de cromozomi), în timp ce zigotul (conține două seturi). În cele mai multe cazuri, gametul masculin (sperma) este mobil și de obicei are. Pe de altă parte, gametul feminin (ovul) este nemobil și relativ mare în comparație cu masculul.
La om, gameții sunt produși la bărbați și femei. Gonadele masculine sunt testiculele, iar gonadele feminine sunt ovarele. Gonadele produc, de asemenea, hormoni sexuali care sunt esențiali pentru dezvoltarea organelor și structurilor reproductive primare și secundare.
fertilizarea externă
Fertilizarea externă are loc în principal în medii umede și necesită ca masculul și femela să elibereze sau să-și transfere gameții în mediul lor (de obicei apă). Acest proces se mai numește și reproducere. Avantajul fertilizarii externe este ca are ca rezultat productie un numar mare urmasi. Un dezavantaj este că pericolele de mediu, cum ar fi prădătorii, reduc semnificativ șansele de a supraviețui până la vârsta adultă.
Peștii și coralii sunt exemple de organisme care se reproduc prin fertilizare externă. Animalele care se reproduc în acest mod, de obicei, nu au grijă de descendenții lor după depunere. Unele animale care depun icre oferă diferite grade de protecție și îngrijire pentru ouă după fertilizare. Unii ascund ouăle în nisip, în timp ce alții le poartă în pungi sau în gură. Această îngrijire suplimentară crește șansele de supraviețuire ale urmașilor.
Fertilizarea internă
Fertilizarea internă are loc atunci când celulele sexuale (gameții) masculin și feminin fuzionează în tractul reproducător al femelei. Animalele care folosesc fertilizarea internă sunt specializate pentru a proteja ovulul în curs de dezvoltare. De exemplu, reptilele și păsările depun ouă fertile care sunt acoperite cu o coajă protectoare care este rezistentă la pierderea și deteriorarea apei.
Mamiferele, cu excepția monotremelor, au făcut un pas mai departe, permițând embrionului să se dezvolte în uter. Această protecție suplimentară crește șansele de supraviețuire deoarece mama oferă embrionului tot ce are nevoie pentru dezvoltarea normală. De fapt, majoritatea mamelor mamifere continuă să aibă grijă de puii lor câțiva ani după naștere.
bărbat sau femeie
Este important de reținut că nu toate animalele sunt strict împărțite în masculi și femele. Animalele precum anemonele de mare pot avea atât structuri de reproducere masculine, cât și feminine; Sunt cunoscuți ca hermafrodiți. Unii hermafrodiți sunt capabili de autofertilizare, dar majoritatea au nevoie de un partener de reproducere. Pe măsură ce ambele părți implicate devin fertilizate, acest proces dublează numărul de urmași care se vor naște. Hermafroditismul este o soluție bună la problema lipsei de potențiali parteneri sexuali. O altă soluție este capacitatea de a schimba sexul de la bărbat la femeie (protendry) sau de la femeie la bărbat (protoginie). Anumite specii de pești, cum ar fi râșnii, se pot schimba de la femelă la mascul în timpul tranziției la vârsta adultă.
Numărul și dimensiunea celulelor germinale sunt diferite la diferite animale. Se observă următorul model: cu cât este mai puțin probabilă întâlnirea ovulului și spermatozoizilor, cu atât este mai mare numărul de celule germinale formate în organism. De exemplu, peștii aruncă ouă (ouă) și spermatozoizi direct în apă (are loc însămânțarea externă), iar numărul de ouă în unele dintre ele atinge o valoare enormă (codul depune icre aproximativ 10 milioane de ouă). Cu fertilizarea internă, datorită comportamentului coordonat al bărbatului și al femeii, celulele germinale masculine intră direct în corpul feminin. În acest caz, probabilitatea de fertilizare este foarte mare și, ca urmare, numărul de celule germinale scade brusc. Numărul de celule germinale produse de acei părinți care au grijă de urmașii lor este mult redus. Astfel, numărul de ouă la peștii vivipari nu depășește câteva sute, iar viespile singure, care oferă viitoarelor larve hrană - insecte paralizate, depun doar aproximativ zece ouă. Mulți alți factori afectează numărul de ouă produse. În special, există o relație între dimensiunea ouălor și numărul lor - cu cât ouăle sunt mai mari, cu atât sunt mai mici (păsări). Procesul de fertilizare constă din mai multe etape: pătrunderea spermatozoidului în ovul, fuziunea nucleelor haploide ale ambilor gameți cu formarea unei celule diploide - zigotul și activarea acestuia pentru fragmentare și dezvoltare ulterioară. Ouăle majorității animalelor ar trebui fertilizate aproape imediat după ovulație. La majoritatea mamiferelor, ovulul își păstrează de obicei capacitatea de a fertiliza timp de 24 de ore, iar la om - 12-24 de ore după ovulație. Spermatozoizii care se află în afara sistemului reproducător masculin, de regulă, trăiesc pentru o perioadă foarte scurtă de timp. Deci, spermatozoizii de păstrăv mor în apă după 30 de secunde, spermatozoizii trăiesc în tractul genital al găinilor timp de 30-40 de zile, în uterul și oviductele unei femei - 5-8 zile, iar în recipientul seminal al albinelor, spermatozoizii rețin. capacitatea de a fertiliza timp de un an sau mai mult. Găsirea oului de către spermatozoid și interacțiunea lor este asigurată de substanțe speciale - gamoni produse de celulele germinale. Se crede că există cel puțin două tipuri de gynogamoni - substanțe secretate de ouă (unul activează mișcarea spermatozoizilor, celălalt îi aglutinează) și două tipuri de androgamoni secretați de celulele germinale masculine (unul paralizează motilitatea spermatozoizilor, celălalt dizolvă). coaja ouului). Fertilizarea are loc numai la o anumită concentrație de spermatozoizi (Fig. 76). S-a demonstrat la iepuri că fertilizarea nu are loc atât atunci când în inseminarea femelei sunt implicați mai puțin de 1000 de spermatozoizi, cât și atunci când sunt mai mult de 100 de milioane dintre ei.Acest lucru se explică printr-o cantitate insuficientă sau excesivă de hialuronidază secretată, o enzimă.
Folosind broasca ca exemplu, luați în considerare modul în care are loc fertilizarea la animale. Un ou nefertilizat este acoperit cu mai multe coji protectoare care îl protejează de influențele externe. Spermatozoizii se deplasează activ în apă și, la întâlnirea cu oul, cu ajutorul hialuronidazei secretate de acrozom, își dizolvă membranele și pătrund în celulă. De îndată ce un spermatozoid intră în ovul, membranele acestuia capătă proprietăți care împiedică pătrunderea altor spermatozoizi, iar ovulul începe să se pregătească pentru divizare.
Experimentele arată că pentru a induce ovulul la zdrobire nu este deloc necesar ca spermatozoidul să pătrundă în ovul, interacțiunea lor la suprafață este suficientă. Dacă un spermatozoid care a început să pătrundă în ovul este scos cu o micropipetă, poate începe zdrobirea. În schimb, dacă un spermatozoid este introdus direct în ovul cu o micropipetă, atunci activarea nu va avea loc. La unele specii, în special la viermii de mătase, mai mulți spermatozoizi pot pătrunde în ovul, dar în mod normal doar unul dintre ei se contopește cu nucleul oului, restul mor.