Зачатие

Зачатие

Когда две клетки сливаются воедино, чтобы дать начало новой жизни, происходит зачатие. У человека, как и у всех млекопитающих, одна из двух этих клеток происходит от взрослой мужской, а другая - от взрослой женской особи. Мужская клетка называется сперматозоидом, женская - яйцеклеткой или яйцом.

Новая жизнь зарождается в момент зачатия, т. е. когда сперматозоид и яйцеклетка сливаются в единое целое. Их слияние происходит в организме женщины вследствие полового акта между будущими родителями. После зачатия плод продолжает развиваться в теле матери, пока ему не приходит пора появиться на свет.

Чтобы зачатие успешно состоялось, сперматозоид и яйцеклетка должны находиться на нужной стадии развития - сложного процесса, происходящею в гонадах или первичных репродуктивных органах.

Женская яйцеклетка в момент оплодотворения, т. е. слияния со сперматозоидом.

Хранилища

Сперматозоиды образуются из половых клеток или сперматогоний, которые, как все прочие клетки организма, имеют 23 пары хромосом, и способны расти и делиться. Созревающие и готовые к оплодотворению сперматозоиды хранятся в мужских гонадах - двух яичках, упрятанных во избежание перегрева в особый наружный мешочек, или мошонку. Дело в том, что для развития сперматозоидов требуется более низкая температура, чем для всех прочих функций организма. Женские яйцеклетки образуются из оогоний, также наделенных 23 парами хромосом, но созревают внутри организма в двух резервуарах, называемых яичниками.

Прежде чем произойдет встреча сперматозоида и яйцеклетки, парные хромосомы должны разделиться на одинарные, чтобы слиться с 23 одинарными хромосомами другой клетки и образовать 23 новые пары. Благодаря этому делению зародыш наследует половину характеристик отца и половину - матери. Процесс деления парных хромосом называется мейозом.

Приняв один сперматозоид, яйцеклетка становится непроницаемой для всех остальных. На этом увеличенном снимке женской яйцеклетки видно, что один сперматозоид успел ее оплодотворить, и для остальных доступ в прозрачную зону уже закрыт.

Полностью созревшая и готовая к процессу деления сперматогония называется сперматоцитом I порядка. На этой стадии происходит деление парных хромосом, при котором в каждой из двух новых клеток оказывается половинка каждой пары. Теперь новые клетки или сперматоциты II порядка содержат 23 одинарные хромосомы.

Такое же разделение парных хромосом происходит и в развивающейся яйцеклетке. Созревшая оогония преобразуется в окруженный фолликулом ооцит I порядка, и в процессе мейоза его парные хромосомы тоже разделяются на одинарные.

Когда в 1677 г. голландский ученый Антони ван Левенгук открыл под микроскопом мельчайшие похожие на головастиков клетки, т. e. сперматозоиды, было выдвинуто предположение, что в сперматозоиде скрыто полностью сформированное человеческое существо в миниатюре.

Развитие сперматозоида

С этою момента деление клеток происходит по другому сценарию. На второй стадии мейоза вместе с каждым сперматоцитом II порядка делятся надвое и одинарные хромосомы. Их половинки проникают во вновь образованные клетки и в результате формируются две взаимно сочетающиеся клетки, каждая из которых снабжена полным набором из 23 половинок одинарных хромосом.

Эти новые клетки называются сперматидами. Своей округлой формой они напоминают сперматоциты I и II порядка но должны еще пройти ряд превращении чтобы стать полноценными сперматозоидами с овальным тельцем, жгутиком и набором из 23 одинарных хромосом. Все эти изменения происходят в клетках Сертоли или сустеноцитах, а их конечным результатом становится вытянутый в длину сперматозоид с головкой заполненной генетическим материалом из 23 одинарных хромосом и апикальным тельцем или акросомой

Поперечный разрез яичка - мужского полового органа, в котором формируются сперматозоиды.Строение сперматозоида, состоящего из головки, промежуточного отдела и хвоста.

Поступательное движение сперматозоида обеспечивается биением жгутика состоящего из цилиндрических волокон. В головке содержатся энзимы (сперматидный митохондрий) способные расщеплять питательные вещества и снабжать энергией зрелые сперматозоиды.

Готовые к оплодотворению сперматозоиды отделяются от сустеноцитов и поступают в длинную извилистую трубку - придаток яичка расположенный в его тыльной части, где они окончательно созревают и покрываются клеточной оболочкой. Там они три-четыре недели дожидаются своего часа вместе с миллионами других сперматозоидов, а в случае ненадобности всасываются обратно в организм. Весь процесс развития сперматозоида от зарождения до гибели длится около двух месяцев.

Рост яйцеклетки

Женские гонады или яичники, в которых начинается созревание яйцеклетки, расположены в области малого таза и соединены с полостью матки парой т.н. фаллопиевых труб.

Яйцеклетка готовая к превращению из ооцита I порядка в ооцит II порядка все еще находится в фолликуле яичника. Подобно сперматоциту I порядка она тоже проходит очередную стадию мейоза - с той лишь разницей, что в итоге не образуются две взаимно сочетающиеся клетки.

В результате деления ооцита I порядка из каждой пары хромосом образуются две одинарные хромосомы, однако одна из двух новых клеток (ооцитов II порядка) получается больше другой. Именно она и развивается в зрелую яйцеклетку. Меньшая клетка (или полярное тельце с таким же набором 23 одинарных хромосом) перемещается в прозрачную зону вокруг первоначального ооцита I порядка и там погибает.

Развитие сперматозоидов. Черные точки по краям - это созревающие, а ближе к центру -зрелые сперматозоиды. Им предстоит пройти путь сначала в придаток, а затем по семявыносящему протоку в уретру.

Оставшийся ооцит II порядка с его прозрачной зоной похож формой на сперматиду, хотя и заметно крупнее последней. Спустя день-два он по фаллопиевой трубе опускается из яичника в полость матки, где претерпевает вторичное деление. Яйцеклетка не может двигаться самостоятельно, и по фаллопиевой трубе ее проталкивают миниатюрные, похожие на реснички выросты, а также сокращения самой трубы. Этот процесс, называемый овуляцией, ежемесячно происходит у всех взрослых женщин.

Оплодотворение

Теперь созревшая яйцеклетка готова к зачатию новой жизни, которое произойдет при встрече со сперматозоидом. Эта встреча и называется оплодотворением. Только после этого -яйцеклетка претерпевает еще одно изменение.

Зрелая яйцеклетка дожидается оплодотворения в полости матки примерно один день, и если оно не происходит, погибает. Сперматозоиды могут дожидаться своего часа около месяца, но после выброса спермы тоже живут не дольше одного дня. Придаток яичка, в котором хранятся зрелые сперматозоиды, соединен с семявыносящим протоком, а через него - с уретрой или мочевыводящим каналом в половом члене мужчины. Яйцеклетка все время находится в полости матки.

Сперматозоиды попадают во влагалище с выбросом семенной жидкости. В одной порции жидкости может присутствовать около 250 млн. сперматозоидов, которые тотчас начинают двигаться к матке, хотя далеко не все добираются до цели. У большинства млекопитающих самка отвергает самца, пока в ее матке не образуется зрелая яйцеклетка. Это значительно повышает шансы зачатия в случае полового акта. У людей половые контакты происходят в любое время, поэтому и шансы оплодотворения значительно ниже. Тем не менее, если в момент полового акта имеется готовая к оплодотворению яйцеклетка, вероятность зачатия довольно высока.

Ежемесячный цикл вызревания яйцеклетки. Созревающий ооцит заключен в наполненный жидкостью фолликул или клеточный слой. Затем ооцит разделяется на яйцеклетку и полярное тельце.

Прежде чем произойдет оплодотворение, сперматозоиды должны некоторое время провести в организме женщины. За этот период (у человека примерно 7 часов) происходят подготовительные изменения. Содержащийся в головке сперматозоида энзим нейтрализует кислотную среду вокруг прозрачной зоны, открывая путь к яйцеклетке. Для разрушения этого внешнего барьера требуются энзимы множества сперматозоидов, но в яйцеклетку проникает только один из них.

После оплодотворения

Едва одному сперматозоиду удается проникнуть в яйцеклетку, она тотчас становится непроницаемой для остальных. Наружные оболочки сперматозоида и яйцеклетки растворяются, и две клетки сливаются в одну, давая начало второй стадии мейоза. Ниточки 23 хромосом, дожидавшиеся своей пары в яйцеклетке, соединяются с одинарными хромосомами сперматозоида На этой стадии мужские и женские хромосомы получили название мужского и женского пронуклеуса. Они увеличиваются в размере и сближаются, чтобы встретиться в центре яйцеклетки. Их оболочки сливаются, и две группы хромосом соединяются попарно. В результате образуется полноценная единая клетка. Эта клетка называется зиготой и представляет собой начало ноной жизни. Она содержит всю генетическую информацию, необходимую для дальнейшего развития человеческого существа.

После оплодотворения фолликул, в котором развилась яйцеклетка, продолжает расти, превращаясь в железу, называемую желтым телом. Его задача - осуществить преобразования в прозрачной зоне, не допускающие проникновения в яйцеклетку других сперматозоидов, и обеспечить нормальный рост и развитие оплодотворенной яйцеклетки.

Каждая особь получает ровно половину своих хромосом от матери, а другую половину - oт отца. В каждой хромосоме содержатся многочисленные гены; каждый ген контролирует наследование одного или нескольких признаков. В каждой паре гомологичных (сходных, попарно соединяющихся при мейозе) хромосом гены расположены в одинаковом порядке. Поскольку хромосомы расходятся в мейозе и перекомбинируются при оплодотворении, то же происходит и с генами. В зависимости oт xapaктера взаимодействия генов, потомок может походить на одного родителя больше, чем на другого, но оба родителя вносят одинаковый вклад в его наследственность.

Знаете ли вы?

- Зрелый сперматозоид слишком мал для невооруженного глаза, но с появлением электронных микроскопов появилась возможность исследовать эти мельчайшие клетки. Удалось установить, что длина сперматозоида составляет всего 0,06 мм (55-60 микрон или тысячных долей миллиметра), а величина его головки не превышает 0,005 мм (5 микрон).

- Яйцеклетка гораздо больше сперматозоида, и ее даже можно увидеть невооруженным глазом. После первой стадии мейоза диаметр созревающей яйцеклетки вместе с ее внешним слоем или прозрачной зоной составляет около 0,011-0,016 мм (110-160 микрон).

- Голландский ученый XVII в. Антони ван Левенгук занимался исследованиями с помощью недавно изобретенного микроскопа. Помимо открытия сперматозоидов в семенной жидкости человека, он доказал, что блохи выводятся из крошечных яиц. Прежде считалось, что они размножаются из песка или грязи.

Список литературы

Для подготовки данной применялись материалы сети Интернет из общего доступа