Existujú dva typ hnojenia: vonkajšie a vnútorné. Pri vonkajšom type dochádza k oplodneniu vo vode a vývoj embrya sa vyskytuje aj vo vodnom prostredí (,). Pri vnútornom type dochádza k oplodneniu v ženskom pohlavnom trakte a vývoj môže nastať buď vo vonkajšom prostredí (vtáky), alebo vo vnútri tela matky v špeciálne telo- maternica (človek).
Počas oplodnenia môže jeden alebo viac preniknúť do vajíčka. Ak jedna spermia prenikne do vajíčka, potom sa tento jav nazýva monospermia. Ak prenikne niekoľko spermií, ide o polyspermiu. Monospermia je spravidla charakteristická pre vajíčka, ktoré nemajú husté membrány, polyspermia je charakteristická pre vajíčka s hustými membránami. V prípade polyspermie sa tiež vyskytuje len jedna spermia, ostatné sa rozpúšťajú a podieľajú sa na skvapalňovaní žĺtka.
Úspešnosť oplodnenia závisí aj od vonkajších podmienok. Hlavnou podmienkou je prítomnosť kvapalného média s určitou koncentráciou. Prostredie by malo mať neutrálnu alebo mierne zásaditú reakciu, v kyslom prostredí k hnojeniu nedochádza. Proces oplodnenia zvážime na príklade morský ježko.
Morský ježko je monospermický. Spermie prenikajú do želatínovej membrány, po ktorej začína zmena povrchové vrstvy vajíčka, nazývaná kortikálna reakcia. Spočíva v tom, že dochádza k rozpadu kortikálnych granúl a ich obsah sa spája so žĺtkovou membránou. V dôsledku toho sa vytvorí škrupina oplodnenia. Oplodňovacia membrána je najskôr pevne pritlačená k povrchu vajíčka, potom sa od neho oddelí a medzi nimi sa vytvorí perivitilínový priestor vyplnený kvapalinou. Oplodňovacia membrána chráni vajíčko pred prienikom iných spermií. Kontakt vajíčka a spermie je prvou fázou oplodnenia a nazýva sa aktivácia vajíčka. Hlava a krk spermie vstupujú do vajíčka, chvost zostáva vonku. U niektorých zvierat, ako sú mäkkýše, celá spermia prenikne do vajíčka, v takom prípade sa chvost rozpustí v cytoplazme.
Vnútri sa hlava spermie začína pohybovať smerom k jadru, tento pohyb vykonáva centriola dopredu. Jadrá spermií a vajíčok napučiavajú. Jadro spermie sa nazýva mužské pronukleus a jadro vajíčka sa nazýva ženské pronukleus. V budúcnosti sa zlúčia, v dôsledku čoho sa vytvorí diploidné jadro zygoty, ktoré sa začne mitoticky deliť. Splynutím jadier spermií a vajíčok a vytvorením jadra zygoty sa ukončí proces oplodnenia.
Hnojenie je sprevádzané výraznými zmenami fyzikálnych a fyziologických vlastností vajíčka: zvyšuje sa viskozita cytoplazmy a jej permeabilita, prudko sa mení metabolizmus aminokyselín, zvyšuje sa aktivita cytoplazmatických enzýmov. Všetky tieto zmeny naznačujú, že oplodnenie vedie k zvýšeniu metabolizmu, ktorý bol v zárodočnej bunke pred oplodnením na oveľa nižšej úrovni.
HNOJENIE
Hnojenie. Fyziologický proces fúzie vajíčka a spermie, v dôsledku ktorého sa vytvorí nová bunka - zygota, sa nazýva oplodnenie. Zygota má dvojitú dedičnosť a dáva vznik novému organizmu.
K oplodneniu dochádza v hornej tretine vajcovodu a prechádza štyrmi štádiami. Prvou fázou je uvoľnenie vajíčka z folikulárnych buniek žiarivej korunky a uvoľnenie priehľadnej membrány pod vplyvom enzýmu hyaluronidázy vylučovaného spermiami. To si vyžaduje účasť veľkého počtu spermií (tisíce). Schopnosť vylučovať hyaluronidázu je získaná spermiami, ktoré prešli niekoľkohodinovou kapacitou v maternici. Zmyslom kapacity je deblokovať akrozomálnu reakciu elimináciou faktora spermy plazmy, ktorý bráni uvoľňovaniu enzýmov. Rozptyl buniek korunky lúčovitej nie je špecifickým znakom a môže sa vyskytnúť pod vplyvom spermií samcov iného druhu.
Tento proces uľahčujú klky sliznice vajcovodu. Vyžaduje sa na hnojenie úplné uvoľnenie oocyty z buniek corona radiata. Malá plocha stačí na to, aby spermie prenikli cez priehľadnú membránu vajíčka do periyolkového priestoru. Nadmerné množstvo spermií vedie nielen k veľmi rýchlej deštrukcii žiarivej korunky, silnému uvoľneniu priehľadnej škrupiny, ale aj k úplnému rozpusteniu vajíčka (cytolýze).
Druhou fázou je prienik spermií cez priehľadnú membránu do periyolkového priestoru. Tento proces je druhovo špecifický a prebieha za účasti enzýmu podobného trypsínu. U kráv a oviec sa do priehľadného obalu vajíčka zavedie až 100 spermií, u ošípaných 200 až 1000 spermií a u kobýl až 10 spermií; tretina z nich preniká do periyolkového priestoru.
Tretím štádiom je prienik jednej, menej často viacerých spermií cez žĺtkovú membránu do plazmy vajíčka. Tento krok je vysoko selektívny. Spermie iných druhov, ako aj tých s nízkou životaschopnosťou, cez žĺtkovú membránu neprechádzajú. Po preniknutí do cytoplazmy spermie prechádzajú veľkými zmenami. Hlava sa oddeľuje od chvosta a dochádza k tvorbe pronukleov s polovičnou sadou chromozómov.
Štvrtým štádiom je splynutie pronuklea vajíčka a spermie, štádium trvá 4-7 hodín. Vytvára sa zygota, jadro obsahuje kompletnú sadu chromozómov, charakteristických pre tento druh. U samcov cicavcov a samíc vtákov pozostáva jeden pár chromozómov z jedného krátkeho a jedného dlhého chromozómu. Tieto dva chromozómy priamo súvisia s určením pohlavia.
Na získanie životaschopného plodu je dôležitá biologická užitočnosť a vek zárodočných buniek, načasovanie prítomnosti gamét v pohlavnom trakte samíc atď. Biologická užitočnosť gamét je určená metabolickými procesmi, ktoré v nich prebiehajú a závisí o veku zvierat, podmienkach ich chovu a kŕmenia.
U starých zvierat klesá generatívna funkcia pohlavných žliaz a kvalita zárodočných buniek. Úplné, vyvážené kŕmenie zvierat, aktívna chôdza a udržiavanie vo svetlých čistých priestoroch prispieva k prevencii neplodnosti a zvyšuje schopnosť oplodnenia gamét.
Schopnosť vajíčka oplodniť zostáva 2-6 hodín po ovulácii. U kráv a oviec je najlepším miestom na uloženie (48 hodín) spermií v pohlavnom trakte krčka maternice; u kobýl a ošípaných - oblasti vrcholov maternicových rohov pri prechode do vajcovodov. Doba prežitia spermií v tejto oblasti u kobyly je 3-5 dní, u ošípaných - 48-60 hodín. Maximálna dĺžka života spermií vo vagíne u kráv a oviec je 6 hodín, u kobýl - 5 hodín. procesy v pošve, krčku maternice, maternici a vajcovodoch negatívne ovplyvňujú životnosť spermií v pohlavnom ústrojenstve samíc všetkých živočíšnych druhov a niekoľkonásobne ju znižujú.
Rýchlosť postupu spermií v ženskom pohlavnom trakte závisí od štádia estru. K nasýteniu vajcovodov spermiami potrebnými na oplodnenie dochádza u kráv po 2 hodinách, u oviec - po 6-7 hodinách, u kobýl, ošípaných, sučiek - 30-60 minút po inseminácii. Spermie sa presúvajú na miesto oplodnenia vplyvom sacej sily (vákua) maternice, vajcovodov a vlastným pohybom.
ďalšie prezentácie na tému "Druhy oplodnenia u zvierat"
"Dvojité hnojenie v rastlinách" - Vnútorné hnojenie. Vývoj embrya cicavcov. Hnojenie rastlín Makrosporogenéza. Oviparózne. Vonkajšie. Vyskytuje sa u hmyzu, rýb, obojživelníkov Metamorfóza – premena na dospelého jedinca. Ryby, obojživelníky, väčšina mäkkýšov, niektoré červy. Hnojenie u zvierat. Ontogenéza.
"Klasifikácia zvierat" - Cicavce. Zvieratá. Mäsožravce. Problém: "Od čoho závisí výživa zvieraťa?". Klasifikácia zvierat podľa druhu potravy. Obojživelníky (obojživelníky). Ako jedia zvieratá. Účel: zovšeobecniť a systematizovať poznatky o stavbe a rozmanitosti živočíchov; identifikovať charakteristiky výživy zvierat. Plazy (plazy).
"Zvieratá 2. stupeň" - Tiger. Zvieratá, ktorých telo je pokryté klzkými šupinami. Prečo sú potrebné domáce zvieratá? Domáce zvieratá. Ryby sú vodné. Zvieratá. Je potrebná taká rozmanitosť zvierat? Rozmanitosť zvierat. Divoké zvieratá. Kto je navyše? krava. Ryby pomocou žiabier dýchajú kyslík rozpustený vo vode. Hmyz.
"Svet okolo zvierat" - Továrne vyžarujú veľa škodlivé látky. O našich menších bratoch. Projekt je určený pre žiakov 3. ročníka. Trvanie je jeden týždeň. Názov kreatívy. Môže naša planéta existovať bez zvierat? O projekte. Svet zvierat. Zásadná otázka. Zloženie UMC. Ciele projektu. Predmetom tohto projektu je „Svet okolo nás“.
"Druhy zvierat" - Telo je segmentované, dutina je naplnená tekutinou. Zažívacie ústrojenstvo. Podošva. Nervový systém a zmyslové orgány. Ústa. Ústa. Z larvy sa vyvinie DOSPELÝ červ, ktorý kladie vajíčka. Črevo. Plán opakovania. Pripojené koralové polypy Majú kostru tvorenú zrohovatenou hmotou. Trieda Hlavonožce.
Na ich potomstvo, čoho výsledkom je kombinácia dedičných vlastností. Tieto gény sa prenášajú cez proces nazývaný oplodnenie. Počas oplodnenia sa samec a samica spoja a vytvoria jednu bunku nazývanú zygota. Zygota rastie a vyvíja sa prostredníctvom plného fungovania nový organizmus. Existujú dva spôsoby, ako môže dôjsť k oplodneniu.
Prvým spôsobom je vonkajšie oplodnenie (vajíčko je oplodnené mimo tela) a druhým je vnútorné oplodnenie (vajíčko sa oplodní v reprodukčnom trakte samice). Zatiaľ čo oplodnenie je nevyhnutné pre organizmy, ktoré sa rozmnožujú, jedinci, ktorí sa rozmnožujú, oplodnenie nepotrebujú. Tieto organizmy produkujú geneticky identické kópie samých seba pučaním, fragmentáciou, partenogenézou alebo inými formami nepohlavného rozmnožovania.
pohlavné bunky
U zvierat sexuálna reprodukcia zahŕňa fúziu dvoch rôznych buniek, ktoré tvoria zygotu. Gaméty sú produkované typom bunkového delenia nazývaného . Gamety (obsahujú iba jednu sadu chromozómov), zatiaľ čo zygota (obsahuje dve sady). Vo väčšine prípadov je mužská gaméta (spermia) pohyblivá a zvyčajne má. Na druhej strane ženská gaméta (vajíčko) je nepohyblivá a relatívne veľká v porovnaní so samcom.
U ľudí sa gaméty produkujú u mužov a žien. Mužské pohlavné žľazy sú semenníky a ženské pohlavné žľazy sú vaječníky. Gonády tiež produkujú pohlavné hormóny, ktoré sú nevyhnutné pre vývoj primárnych a sekundárnych reprodukčných orgánov a štruktúr.
vonkajšie oplodnenie
Vonkajšie oplodnenie sa vyskytuje hlavne vo vlhkom prostredí a vyžaduje, aby samec a samica uvoľnili alebo preniesli svoje gaméty do svojho prostredia (zvyčajne vody). Tento proces sa nazýva aj trenie. Výhodou vonkajšieho hnojenia je, že výsledkom je produkcia Vysoké číslo potomkov. Jednou nevýhodou je, že environmentálne riziká, akými sú predátori, výrazne znižujú šancu na prežitie do dospelosti.
Ryby a koraly sú príkladmi organizmov, ktoré sa rozmnožujú vonkajším oplodnením. Zvieratá, ktoré sa takto rozmnožujú, sa o svoje potomstvo po výtere väčšinou nestarajú. Niektoré neresiace sa zvieratá poskytujú vajíčkam po oplodnení rôzny stupeň ochrany a starostlivosti. Niektorí schovávajú vajíčka v piesku, iní ich nosia vo vrecúškach alebo v ústach. Táto extra starostlivosť zvyšuje šance potomkov na prežitie.
Vnútorné oplodnenie
Vnútorné oplodnenie nastáva, keď sa pohlavné bunky (gaméty) samca a samice spájajú v reprodukčnom trakte samice. Zvieratá, ktoré používajú vnútorné oplodnenie, sa špecializujú na ochranu vyvíjajúceho sa vajíčka. Napríklad plazy a vtáky kladú oplodnené vajíčka, ktoré sú pokryté ochrannou škrupinou, ktorá je odolná voči strate vody a poškodeniu.
Cicavce, s výnimkou monotrémov, zašli o krok ďalej a umožnili vývoj embrya v maternici. Táto dodatočná ochrana zvyšuje šance na prežitie, pretože matka poskytuje embryu všetko, čo potrebuje pre normálny vývoj. V skutočnosti väčšina mamičiek cicavcov pokračuje v starostlivosti o svoje mláďatá ešte niekoľko rokov po narodení.
muž alebo žena
Je dôležité poznamenať, že nie všetky zvieratá sú striktne rozdelené na samcov a samice. Zvieratá, ako sú morské sasanky, môžu mať samčie aj samičie reprodukčné štruktúry; Sú známi ako hermafroditi. Niektoré hermafrodity sú schopné samooplodnenia, väčšina však potrebuje partnera na rozmnožovanie. Keď sa obe zúčastnené strany oplodnia, tento proces zdvojnásobí počet potomkov, ktorí sa narodia. Hermafroditizmus je dobrým riešením problému nedostatku potenciálnych sexuálnych partnerov. Ďalším riešením je možnosť zmeniť pohlavie z mužského na ženské (protendry) alebo zo ženského na mužské (protogýnia). Niektoré druhy rýb, ako napríklad vráskavce, sa môžu počas prechodu do dospelosti zmeniť zo samice na samca.
Počet a veľkosť zárodočných buniek sa u rôznych zvierat líši. Pozoruje sa nasledujúci vzorec: čím menej pravdepodobné je stretnutie vajíčka a spermie, tým väčší je počet zárodočných buniek vytvorených v tele. Napríklad ryby hádžu vajíčka (vajíčka) a spermie priamo do vody (dochádza k externej inseminácii), pričom počet vajíčok v niektorých z nich dosahuje enormnú hodnotu (treska treska rodí asi 10 miliónov ikier). Pri vnútornom oplodnení v dôsledku koordinovaného správania samca a samice vstupujú samčie zárodočné bunky priamo do ženského tela. V tomto prípade je pravdepodobnosť oplodnenia veľmi vysoká a v dôsledku toho sa počet zárodočných buniek prudko znižuje. Počet zárodočných buniek produkovaných tými rodičmi, ktorí sa starajú o svoje potomstvo, je značne znížený. Počet vajíčok u živorodých rýb teda nepresahuje niekoľko stoviek a jednotlivé osy, ktoré poskytujú budúcim larvám potravu – paralyzovaný hmyz, kladú len asi desať vajíčok. Množstvo vyprodukovaných vajec ovplyvňuje množstvo ďalších faktorov. Predovšetkým existuje vzťah medzi veľkosťou vajec a ich počtom – čím sú vajíčka väčšie, tým sú menšie (vtáky). Proces oplodnenia pozostáva z niekoľkých fáz: prienik spermie do vajíčka, splynutie haploidných jadier oboch gamét s vytvorením diploidnej bunky - zygoty a jej aktivácia na fragmentáciu a ďalší vývoj. Vajíčka väčšiny zvierat by mali byť oplodnené takmer okamžite po ovulácii. U väčšiny cicavcov si vajíčko zvyčajne zachováva schopnosť oplodnenia 24 hodín a u ľudí - 12-24 hodín po ovulácii. Spermie, ktoré sú mimo mužského reprodukčného systému, spravidla žijú veľmi krátko. Takže spermie pstruha umierajú vo vode po 30 sekundách, spermie žijú v genitálnom trakte kurčiat 30-40 dní, v maternici a vajcovodoch ženy - 5-8 dní a v semennej nádobe samíc včiel sa spermie zachovajú. schopnosť oplodniť rok alebo viac. Nájdenie vajíčka spermiou a ich interakcia je zabezpečená špeciálnymi látkami - gamóny produkované zárodočnými bunkami. Predpokladá sa, že existujú najmenej dva typy gynogamónov - látky vylučované vajíčkami (jeden aktivuje pohyb spermií, druhý ich aglutinuje) a dva typy androgamónov vylučované mužskými zárodočnými bunkami (jeden paralyzuje pohyblivosť spermií, druhý rozpúšťa škrupina vajíčka). K oplodneniu dochádza len pri určitej koncentrácii spermií (obr. 76). U králikov sa ukázalo, že k oplodneniu nedochádza tak, keď sa na inseminácii samice podieľa menej ako 1000 spermií, ako aj keď je ich viac ako 100 miliónov.To sa vysvetľuje nedostatočným alebo nadmerným množstvom vylučovanej hyaluronidázy, enzým.
Na príklade žaby zvážte, ako dochádza k oplodneniu zvierat. Neoplodnené vajíčko je pokryté niekoľkými ochrannými škrupinami, ktoré ho chránia pred vonkajšími vplyvmi. Spermie sa aktívne pohybujú vo vode a po stretnutí s vajíčkom pomocou hyaluronidázy vylučovanej akrozómom rozpúšťajú jeho membrány a prenikajú do bunky. Len čo jedna spermia vstúpi do vajíčka, jej membrány získajú vlastnosti, ktoré bránia prieniku iných spermií a vajíčko sa začne pripravovať na delenie.
Experimenty ukazujú, že na vyvolanie rozdrvenia vajíčka nie je vôbec potrebné, aby spermie prenikli do vajíčka, stačí ich povrchová interakcia. Ak sa spermie, ktorá začala prenikať do vaječnej bunky, vytiahne mikropipetou, môže začať drvenie. Naopak, ak sa spermie zavedie priamo do vajíčka pomocou mikropipety, k aktivácii nedôjde. U niektorých druhov, najmä u priadky morušovej, môže do vajíčka preniknúť niekoľko spermií, ale normálne len jedna z nich splynie s jadrom vajíčka, ostatné uhynú.