Оплођење

Оплођење представља спајање женског и мушког гамета коме следи спајање њихових једара. Резултат оплођења је зигот (оплођена јајна ћелија) која се веома сложеним процесима развија у нов организам.

Начини оплођења и развића

У животињском свету се, према месту одвијања, разликују два основна типа оплођења.

спољашње, при коме се гамети избацују у спољашњу водену средину где се спајају и
унутрашње, приликом кога сперматозоиди доспевају у полне канале женке.

У зависности од тога какво је оплођење и где се одвија даље развиће ембриона, разликују се три типа развића:

овипарност,
ововивипарност и
вивипарност.

Овипарност (ovum = јаје; parere = рађати) је такво развиће при коме се и оплођење и развиће ембриона врше у спољашњој средини (код риба и водоземаца).

Ако је оплођење унутрашње и развиће се одвија у телу мајке али се ембриони хране жуманцетом јајне ћелије и по завршеном ембрионалном развићу женке рађају живе младунце онда је то ововивипарност (vivum = жив); присутно је код неких гмизаваца. Ововивипарност се сматра прелазним ступњем ка још бољој заштити потомства, ка вивипарности.

Код вивипарности и оплођење и комплетно развиће ембриона се врши у телу мајке (код сисара). Исхрана и заштита ембриона сисара остварује се развићем посебног органа – постељице (плаценте).

Оплођење код сисара

Оплођење је унутрашње и врши се у полним одводима женке, односно у јајоводу. Транспорт сперматозоида до места оплођења, поред покретљивости самог сперматозоида, потпомажу покрети трпљи у полним каналима и контракције мишића материце. На путовању кроз полни тракт женке сперматозоиди довршавају своје сазревање (капацитација).

У току оплођења најважнији процеси су:

активација сперматозоида;
активација јајне ћелије и
спајање једара полних ћелија.

Активација сперматозоида почиње када он додирне омотач јајне ћелије што доводи до тзв. акрозомске реакције. Акрозомска реакција састоји се у издуживању акрозома у виду цеви и ослобађању његовог садржаја – ензима који ће разложити омотаче јајне ћелије.

Контакт сперматозоида са јајном ћелијом доводи до њене активације која се огледа у кортикалној реакцији и образовању фертилизационе купе. У површинском слоју јајне ћелије (cortex – кора) налазе се везикуле (кесице) са гранулама (зрнцима). Чим први сперматозоид додирне јајну ћелију, везикуле прскају и грануле се ослобађају. То спречава патолошку полиспермију тј. да и други сперматозоиди, који су доспели до јајне ћелије у њу продру. На месту додира сперматозоида и цитоплазме јајне ћелије образује се испупчење названо фертилизациона купа. Помоћу ње се сперматозоид увлачи у унутрашњост јајне ћелије.

Једра сперматозоида и јајне ћелије називају се пронуклеуси (хаплоидна су). Пре њиховог спајања женски пронуклеус завршава мејозу II (била је заустављена у метафази). У оба пронуклеуса долази до репликације ДНК, чиме сваки хромозом има две хроматиде. Два се пронуклеуса приближавају један другом и при томе губе своје омотаче. Хромозоми им се међусобно помешају, настаје диплоидно једро зигота и одмах почиње прва деоба. Пошто јајна ћелија сисара нема центрозом (центриоле), деобно вретено образују центриоли сперматозоида.

Значај оплођења

успоставља се диплоидан број хромозома у зиготу чиме потомци имају исти број хромозома као и њихови родитељи;
потпуно случајно, насумично спајање гамета омогућава огромну разноврсност потомства; тако нпр. број могућих комбинација хромозома зигота при оплођењу код човека износи 2 на 23 x 2 на 23 = 2 на 46, што представља готово неограничен број могућих комбинација хромозома; другачије речено: вероватноћа да исти сперматозоид и јајна ћелија се два пута узастопно оплоде је скоро једнака 0;
оплођењем се генетички одређује пол, који код сисара зависи од сперматозоида; ако се јајна ћелија оплоди X сперматозоидом образоваће се женски (садржи XX хромозоме), а ако се оплоди Y сперматозоидом мушки пол (има XY хромозоме);
активира се јајна ћелија да отпочне са браздањем, односно ембрионалним развићем.

Оплођење код човека

Сперматозоид на површини јајне ћелије.

раздаљину у јајнику од 15 cm (3000 пута је већа од дужине сперматозоида) сперматозоиди превале за 1 сат путујући брзином од 3 mm/min;
просечан ејакулат (избачена семена течност) мушкарца садржи око 182 милиона сперматозоида, од чега у материцу доспева око милион (највећи број се изгуби на самом почетку), а у почетни део јајовода мање од 1000; до места оплођења стигне тек 20-200 сперматозоида;
сперматозоиди се производе у великом броју: минимална процена је око 100.000 на час у сваком тестису; максимална животна производња сперматозоида је око 500 милијарди што значи на сваку ооциту ослобођену из јајника овулацијом произведе се милијарду сперматозоида;
пре овулације примарна ооцита завршава мејозу I за само 24 часа;
од момента додира опни сперматозоида и јајне ћелије па до прве деобе зигота протекне 12 сати;
кортикална зрнца се избаце за 1 min у простор између мембране јајне ћелије и зоне пелуциде
од првог контакта сперматозоида са првим омотачем јајне ћелије (корона радиата) па све до поделе зигота на две ћелије протекне 24 сата
однос полова међу новорођеном децом је 105 мушких на 100 женских, али је много већи у првом тромесечју трудноће када износи 120 мушких напрема 100 женских. То се углавном тумачи мањом масом и већом покретљивошћу Y сперматозоида (Y хромозом је знатно краћи од X хромозома) што се касније донекле изједначава већом смртношћу мушких ембриона (мушких ембриона и фетуса има више међу спонтано побаченим и мртворођеним)
када се овулацијом ослободе, уместо као што је уобичајено једна, две јајне ћелије и оплоде са два сперматозоида настају дизиготни или двојајни близанци; када се из једне оплођене јајне ћелије образују два независна ембриона онда су то монозиготни (једнојајни) близанци; ако они остану спојени неким делом тела онда су то сијамски близанци
и на крају ова слика сперматозоида на површини јајне ћелије:

Види још

Литература

Ћурчић, Б: Развиће животиња, Научна књига, Београд, 1990.
Поповић, С: Ембриологија човека, Дечје новине, Београд, 1990
Пантић, В: Ембриологија, Научна књига, Београд, 1989
Hale. W, G, Morgham, J, P: Школска енциклопедија биологије, Књига-комерц, Београд
Маричек, Магдалена, Ћурчић, Б, Радовић, И: Специјална зоологија. научна књига, Београд, 1986
Швоб, Т. и сурадници: Основе опће и хумане генетике, Школска књига, Загреб, 1990.

Спољашње везе

Бионет школа