Гаметогенез та його періоди. Запліднення його біологічне значення. Етапи ембріонального розвитку людини.

I. Стадія розмноження – клітини-попередники розмножуються шляхом мітозу.

II. Стадія росту – утворені клітини ростуть і перетворюються на первинні статеві клітини.

III. Стадія дозрівання – первинні статеві клітини в результаті мейозу перетворюються на незрілі гамети

IV. Стадія формування – незрілі гамети набувають дозрілої форми і розмірів.

Порівняння овогенезу і сперматогенезу

Запліднення (сингамія) – процес злиття чоловічої та 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 осіменіння, активація яйцеклітини, проникнення сперматозоонів у яйцеклітину, злиття гаплоїдних ядер обох клітин, активація зиготи до розвитку.

Внутрішнє осіменіння, завдяки якому сперматозоони потрапляють безпосередньо в жіночий організм. У більшості ссавців яйце зберігає здатність до запліднення протягом 24 год після виходу з яєчників, сперматозоони – дещо більше (у матці та яйцепроводах жінки – 5-8 днів). Зустрічі гамет і їх взаємодії сприяють спеціальні речовини – гамони, що виробляються статевими клітинами: гіногамони – речовини, що виділяються жіночими гаметами (посилюють рух сперматозоонів, викликають їх склеювання та ін.); андрогамони – речовини, що виділяються чоловічими гаметами (зумовлюють розчинення оболонок яйця, змінюють pH та ін.).

Активація яйцеклітини – перехід яйцеклітини від стану спокою до розвитку. Запліднення відбувається лише при певній концентрації чоловічих гамет, що пояснюється недостатнім або надлишковим виділенням фермента (гіалуронідази), що розщеплює фолікулярну оболонку яйцеклітини. Активацію яйцеклітини спричинює акросомальна реакція (акросома руйнується і виділяється фермент, що розчиняє оболонку яйця). При цьому змінюється обмін речовин (підвищується обмін вуглеводів, активується обмін білків, поглинається фосфор, калій та ін).

Проникнення сперматозоонів у яйце. З цитоплазми яйцеклітини в місці дії ферментів акросоми утворюється сприймаючий горбик, який захоплює ядро, центріоулі та мітохондрії і втягує їх усередину яйця. У клітину можуть проникати декілька сперматозоонів, але злиття відбувається тільки з одним (моноспермія). Відбувається утворення оболонки запліднення, яка перешкоджає проникненню в клітину інших гамет (кортикальна реакція).

Злиття гаплоїдних ядер обох клітин (синкаріогамія). Ядро сперматозоона набрякає і досягає розмірів яйцеклітини. Після зустрічі ядра зливаються і відновлюється диплоїдний набір хромосом. Злиття ядер різних видів не завжди можливе, оскільки ферменти репарації знищують негомологічні ділянки хромосом.

Активація зиготи до дробіння і подальшого розвитку. Відбувається диференціювання і переміщення ділянок цитоплазми, що є першим етапом диференціювання організму, який визначається цитоплазмою зиготи з накопиченими поживними речовинами.

Ембріогенез також Зародковий розвиток, Ембріональний розвиток — розвиток організму, що відбувається в оболонках яйцеклітини поза материнським організмом або усередині нього.

Зародковому розвитку передує період передзародкового розвитку, коли зростає, формується і дозріває яйцеклітина. Після зародкового розвитку період післязародкового (постембріонального) розвитку. В ході зародкового розвитку з однієї відносно просто організованої яйцеклітини утворюється багатоклітинний організм, що складається з різних органів і тканин і здатний до самостійного існування. У деяких тварин, наприклад голкошкірих, зародки виходять з оболонок на дуже ранніх стадіях, і основні процеси розвитку проходять у них в постембріональний період. У всіх тварин зародковий розвиток складається з запліднення (або активації яйця при партеногенезі), дроблення, бластуляції, гаструляції, органогенезу і виходу з оболонок або народження.

Залежно від біології розмноження (кількість яєць, тип запліднення, тривалість зародкового розвитку, джерела живлення зародка, міри турботи про потомство) будова яйця і характер зародкового розвитку бувають різними. Наприклад, український ентомолог І. З. Лівшиц встановив, що у кліщів ембріогенез займає 40-50 % всього періоду розвитку від яйця до дорослої особини.