Уникальная особенность цветковых растений - двойное оплодотворение.

В завязь покрытосеменных растений проникает два спермия, один из них сливается с яйцеклеткой, дав начало диплоидному зародышу. Другой соединяется с центральной диплоидной клеткой. Образуется триплоидная клетка, из которой возникнет эндосперм - питательный материал для развивающегося зародыша ( рис. 77). Этот процесс, характерный для всех покрытосеменных, открыт в конце прошлого века С.Г. Навашиным и получил название двойного оплодотворения. Значение двойного оплодотворения, по- видимому, заключается в том, что обеспечивается активное развитие питательной ткани уже после оплодотворения. Поэтому семяпочка у покрытосеменных не запасает питательных веществ впрок и, следовательно, развивается гораздо быстрее, чем у многих других растений, например у голосеменных.

У цветковых растений имеется ряд особенностей образования половых клеток и оплодотворения. Оплодотворению у них предшествует образование сильно редуцированного гаплоидного поколения - гаметофитов . После оплодотворения прорастание пыльцы цветковых растений начинается с разбухания зерна и образования пыльцевой трубки , которая прорывает спородерму в более тонком ее месте - так называемой апертуре. Кончик пыльцевой трубки выделяет специальные вещества, размягчающие ткани рыльца и столбика , в которые внедряется пыльцевая трубка. По мере роста пыльцевой трубки в нее переходят ядро вегетативной клетки и оба спермия . В огромном большинстве случаев пыльцевая трубка проникает в мегаспорангий ( нуцеллус) через микропиле семязачатка , реже - иным образом. Проникнув в зародышевый мешок , пыльцевая трубка разрывается, и ее содержимое изливается внутрь. Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, и образуется диплоидная зигота, дающая затем начало зародышу . Второй спермий сливается со вторичным ядром, располагающимся в центре зародышевого мешка , что приводит к образованию триплоидного ядра, развивающегося затем в триплоидный эндосперм. Весь этот процесс получил название двойного оплодотворения. Он был впервые описан в 1898 г. выдающимся русским цитологом и эмбриологом С.Г.Навашиным. Прочие клетки зародышевого мешка - антиподы и синергиды в оплодотворении не участвуют и довольно быстро разрушаются.

Биологический смысл двойного оплодотворения весьма велик. В отличие от голосеменных , где довольно мощный гаплоидный эндосперм развивается независимо от процесса оплодотворения, у покрытосеменных триплоидный эндосперм образуется лишь в случае оплодотворения. С учетом гигантского числа поколений этим достигается существенная экономия энергетических ресурсов. Увеличение же уровня плоидности эндосперма до 3n, по-видимому, способствует более быстрому росту этой полиплоидной ткани по сравнению с диплоидными тканями спорофита .

Взаимодействие пыльцевой трубки гаметофита с тканями спорофита - сложный процесс, регулируемый химическими веществами. Так, выяснилось, что если промыть пыльцу дистиллированной водой, она теряет способность к прорастанию. Если сконцентрировать полученный раствор и обработать концентратом пыльцу, она вновь станет полноценной. После прорастания рост пыльцевой трубки контролируется тканями пестика. Например, у хлопчатника рост трубки до яйцеклетки занимает 12-18 ч, но уже через 6 ч можно установить, к какой семяпочке направляется пыльцевая трубка: в этой семяпочке начинается разрушение особой клетки - синергиды . Как растение направляет рост трубки в нужную сторону и каким образом синергида узнает о ее приближении, пока еще не известно.

Во многих случаях у цветковых растений существует "запрет" на самоопыление: спорофит "узнает" своего мужского гаметофита и не разрешает ему участвовать в оплодотворении. В некоторых случаях при этом собственная пыльца не прорастает на рыльце пестика. В большинстве же случаев рост пыльцевой трубки начинается, но затем останавливается и она не достигает яйцеклетки. Например, у первоцвета весеннего еще Ч.Дарвин обнаружил две формы цветков - длинностолбиковые (с длинным столбиком и короткими тычинками) и короткостолбиковые (столбик короткий, тычиночные нити длинные). У короткостолбиковых растений пыльца почти вдвое крупнее, а клетки сосочков рыльца мелкие. Все эти признаки контролируются группой тесно сцепленных генов.

Опыление эффективно только при переносе пыльцы с одной формы на другую. За распознавание своей пыльцы отвечают молекулы-рецепторы, представляющие собой сложные комплексы белков с углеводами. Показано, что растения дикой капусты , которые не вырабатывают в тканях рыльца молекул рецептора, могут самоопыляться. У нормальных растений рецепторы появляются на рыльце за день до открытия цветка. Если раскрыть бутон и нанести на него собственную пыльцу за два дня до распускания, то оплодотворение произойдет, а если за один день до распускания - то нет.

Интересно, что в некоторых случаях самонесовместимость пыльцы у растений определяется серией множественных аллелей одного гена, сходно с несовместимостью при пересадках тканей у животных. Эти аллели обозначаются буквой S, и число их в популяции может достигать десятков и даже сотен. Если, например, генотип производящего яйцеклетки растения - s1s2, а производящего пыльцу - s2s3, то прорастать при перекрестном опылении будут только 50% пылинок - те, что несут аллель s3. При наличии десятков аллелей большая часть пыльцы при перекрестном опылении нормально прорастает, а самоопыление полностью предотвращается.

В точке наивысшего наслаждения при любовном слиянии двух тел происходит чудо — зарождается новая жизнь. В половые пути женщины изливается семенная жидкость, содержащая около 3 млн. сперматозоидов. Среда, в которой находятся сперматозоиды, кроме питательных свойств, обладает также уникальной способностью понижать кислотность влагалища. Благодаря этому, сперматозоиды спокойно выживают в организме женщины до 9 дней, терпеливо поджидая созревания яйцеклетки.

В свою очередь, в организме женщины так же все приспособлено для зачатия: в ответ на половой акт происходит выброс очередной яйцеклетки (поэтому беременность может наступить практически в любой день менструального цикла). Выработка яичниками гормона прогестерона повышается, что подготавливает слизистую оболочку матки к приему зародыша.

Процесс оплодотворения и прикрепления яйцеклетки:
а - выход яйцеклетки из яичника и эякуляция; б - оплодотворение; в - прикрепление яйцеклетки к матке и ее деление; г - развитие оплодотворенной яйцеклетки в эмбрион.

Оплодотворение яйцеклетки происходит в маточной трубе (рис. б). Зрелую яйцеклетку окружают множество сперматозоидов, каждый из которых стремится проникнуть в нее, но это удается только одному (в редких случаях двум, трем). Головка сперматозоида попадает внутрь яйцеклетки, а его хвостик, выполнив свою функцию - обеспечение движения, отпадает. В этот момент поверхность яйцеклетки меняется, закрывая доступ другим сперматозоидам.

Вот тут и начинается настоящее чудо - зарождение новой жизни - деление единой клетки с двумя ядрами, образовавшейся в результате слияния сперматозоида и яйцеклетки. В процессе деления на 2-4-8-16-32-64 клетки, зародыш продвигается по направлению к матке, куда он попадает на 11-12 день после зачатия.

В этот период зародыш делится на две неравные части: большую, из которой образуется тельце будущего ребенка, и меньшую, образующую плаценту - орган дыхания, кровообращения, выделения и питания зародыша. Эта последняя часть плодного яйца прикрепляется к матке и углубляется в ее слизистую оболочку на 3-4 см. Отдельные клетки пробуриваются сквозь слизистую, достигая контакта с сосудами матки. Таким образом осуществляется связь сосудов плаценты с сосудами матери.

Мальчик или девочка?

Пол зачатого малыша определяется в момент оплодотворения и зависит от того, какой сперматозоид оказался в яйцеклетке - носитель женского или мужского типа. При слиянии двух клеток, мужской и женской, зародыш наследует гены (определенные свойства): от матери - из ее яйцеклетки, от отца - из сперматозоида.

Мне часто задают вопрос, можно ли спланировать пол будущего малыша. Бытует мнение, что если половой акт был до овуляции, то будет девочка, а если после овуляции - то мальчик. Или, если во время беременности есть те или иные продукты, то родится ребенок желаемого пола. На самом деле этот метод планирования пола ни что иное, как "бабушкины выдумки".

Планирование пола ребенка - это очень трудный и дорогостоящий процесс; в "домашних условиях" сделать это невозможно. Пол можно спланировать только при искусственном оплодотворении , при электронной микроскопии сперматозоидов, или при определении половых хромосом: Х или Y. В остальных ситуациях все зависит только от случая.

Глупо так же предположение, будто в том, что всегда рождаются только девочки или мальчики, виновата женщина. Современной наукой давно доказано, что на половую принадлежность детей оказывает влияние только мужчина.

Впервые законы наследственности точно сформулировал Грегор Мендель в конце XIX века. Носителями наследственности у растений, животных и людей являются так называемые наследственные тельца — хромосомы . В каждой клетке человека содержится 46 хромосом: 44 обычные и 2 половые.

Хромосомная схема человека:

Женщина = 44+XX;
Мужчина = 44+XY.

Когда сперматозоид проникает в яйцеклетку, происходит важное деление, в результате которого половина хромосом отбрасывается:

Яйцеклетка 44+XX (после деления 22+X);
Сперматозоид 44+XY (после деления 22+X или 22+Y).

Процесс оплодотворения и определения пола происходит следующим образом:

Яйцеклетка + Сперматозоид
(22+X) + (22+X) = 44+XX(зародыш девочки);
(22+X) + (22+Y) = 44+XY(зародыш мальчика).

Процесс оплодотворения обычно происходит в ампуле маточной трубы. Изредка местом слияния яйцеклетки и сперматозоида становится "море любви" - дугласово пространство (прямокишечно-маточное углубление) брюшной полости. Ооцит, окруженный фолликулярными клетками, захватывается благодаря скользящим движениям фимбрий трубы по поверхности яичника. Фолликулярные клетки некоторое время сохраняют связь с ооцитом, осуществляя его питание и облегчая передвижение ресничками трубы. Позднее основная масса фолликулярных клеток удаляется с поверхности прозрачной оболочки током трубной жидкости.

При контакте мужской и женской половых клеток сперматозоид вначале как бы прилипает к ооциту, а затем быстро проникает через прозрачную оболочку, причем для этого достаточно собственной энергии сперматозоида. После проникновения сперматозоида в яйцеклетку мейоз заканчивается выталкиванием второго полярного тельца. При этом прозрачная оболочка становится непроницаемой для второго сперматозоида.

Перемещение оплодотворенной яйцеклетки от фимбрий в перешеек ампулы может происходить в течение нескольких минут или часов и обусловлено сегментарными сокращениями мышц трубы, колебаниями ресничек и током трубной жидкости.

Моторику трубы определяет уровень эстрогенов, прогестерона, простагландинов.

Полагают, что продвижение яйцеклетки в матку происходит следующим образом: эстрадиол стимулирует синтез nFF2a, что приводит к блокированию перешейка трубы в момент овуляции; под действием прогестерона в ранней лютеиновой фазе ПГЕ2 способствует релаксации этого отдела и открытию маточно-трубного сфинктера. В то же время продолжающееся повышение секреции ПГР2а стимулирует ритмичные сокращения внутреннего продольного слоя мышц, которые гонят оплодотворенную яйцеклетку в матку. Продолжительность этого процесса в среднем составляет 3-5 дней.

Параллельно изменениям сократимости маточных труб динамические превращения претерпевает микроциркуляция их мышечных стенок, имеющая большое значение в нормальной физиологии. В фазу пролиферации приносящие артериолы и шунты умеренно раскрываются, диаметр отводящих венул и приносящих лимфатических синусов сужается. К моменту овуляции происходят расширение приносящих артериол, сужение шунтов, раскрытие венул. Состояние сосудистого русла стабилизируется на ранней стадии секреторной фазы, а затем возвращается к периоду начала менструации.

После оплодотворения начинается формирование зиготы, в ней происходит синтез ХГ, биологическая активность которого имитирует активность ЛГ и ФСГ. Ко времени достижения морулой полости матки синтезируется такое количество ХГ, которое необходимо для предотвращения лизиса желтого тела.

На 5-6-й день после оплодотворения морула превращается в бластоцисту, которая сбрасывает блестящую оболочку и, окруженная однослойным трофобластом, постепенно погружается в эндометрий. Завершение этого процесса, т.е. полное погружение оплодотворенной яйцеклетки в слизистую оболочку матки, происходит на 7-й день, при этом протеолитические ферменты трофобласта разрушают мелкие капилляры эндометрия и выросты трофобласта погружаются в щели-лакуны.

Пoдзoлкoвa H.M., Глaзкoвa O.Л.

"Оплодотворение" и другие

В процессе эволюции растительного мира у цветковых растений (и только у них) появилось такое явление как двойное оплодотворение, в результате которого образуется семя. У голосеменных растений также образуются семена, но двойного оплодотворения нет. Оплодотворению предшествует опыление, т. е. перенос пыльцы с тычинок одного цветка на пестик чаще всего другого цветка. При двойном оплодотворении в семязачаток проникают два спермия, один из которых сливается с яйцеклеткой, а второй - с крупной центральной клеткой.

Пыльцевые зерна разных цветковых растений имеют различную форму. При этом чаще всего поверхность пыльцевых зерен шероховатая, что позволяет им удерживаться на теле насекомых-опылителей и потом на рыльце пестика. Кроме того, рыльцем выделяется липкая жидкость, удерживающая пыльцу. На рыльце пестика пыльцевое зерно образует пыльцевую трубку , которая растет между клетками рыльца и столбика пестика, после чего врастает в полость завязи пестика.

В полости завязи может находиться один семязачаток, несколько или множество. Их количество зависит от вида растения. Семязачатки по-другому называются семяпочками . Если в завязи несколько семязачатков, то каждый из них опыляется своим пыльцевым зерном (содержащимися в нем спермиями), т. е. в таком случае через пестик будет прорастать несколько пыльцевых трубок.

Семязачатки отрастают от внутренней поверхности стенок завязи в полость завязи. Семязачаток состоит из покрова и ткани центральной части, где образуются восемь гаплоидных клеток (имеющих одинарный набор хромосом). Две из этих клеток сливаются, в результате образуется крупная центральная клетка , у которой восстанавливается двойной набор хромосом.

У семязачатка со стороны, противоположной месту прикрепления к завязи, находится пыльцевход , представляющий собой небольшое отверстие, ведущее к центральной части семязачатка.

В кончике растущей пыльцевой трубки находятся два спермия . У спермиев в отличие от сперматозоидов нет хвостика, и поэтому спермии неподвижны. Когда трубка врастает в семязачаток через пыльцевход, то один спермий сливается с одной из гаплоидных клеток, которая играет роль яйцеклетки . В результате этого оплодотворения образуется зигота с двойным набором хромосом. В последствии из нее развивается зародыш семени .

Второй спермий сливается с центральной клеткой. В результате этого оплодотворения в последствии образуется так называемый эндосперм . Для него характерен тройной набор хромосом, что уникально, так как клетки тела покрытосеменных и многих других организмов имеют двойной набор хромосом.

Эндосперм представляет собой ткань, содержащую запас питательных веществ. Эти вещества зародыш использует в процессе развития семени или при прорастании семени. В первом случае вместо эндосперма в зрелом семени основную массу занимают органы зародыша (чаще всего крупные семядоли), во втором случае - эндосперм остается.

При созревании семени покровы семязачатка превращаются в семенную кожуру .

Рождение ребенка - результат тысячи невероятных процессов, происходящих внутри женщины. Любящая мама хочет знать все, что только можно о своем малыше. По данной причине многих будущих родителей интересует, как происходит оплодотворение.

Как происходит встреча матка
яйцетлетка пара акт
зародыш тест новость
стремление элетроный

Оплодотворение яйцеклетки

Так распорядилась природа, что женщина обычно может забеременеть в середине цикла, когда происходит всем известная овуляция. В отличие от сперматозоидов, яйцеклетка способна выжить в естественной среде женщины от 12 до 36 часов. Если она не встретилась с мужским семенем, она погибает и выходит из женского организма путем менструального кровотечения.

Тут запрятан и ответ на вопрос, через сколько времени после овуляции происходит оплодотворение яйца. Если овуляция только прошла, яйцеклетка вырвалась из своего «гнезда», а сперматозоиды уже дожидаются или в пути, оплодотворение может состояться уже через считаные часы.

То, чего так долго ожидаешь

Случается и так, что во время одной овуляции созревает не одно яйцо, а два или даже три. Как же в этом случае происходит оплодотворение яйцеклетки? Все происходит как обычно, только в результате рождаются два или три малыша сразу.

Рассмотрим же, как происходит оплодотворение яйцеклетки по пунктам.

1. После семяизвержения сперматозоиды проходят длинный «извилистый» путь навстречу яйцеклетке. Если взять среднюю скорость мужского семени, примерно за 3-6 часов оно достигает цели. В процессе оплодотворения будет участвовать лишь один сперматозоид, а остальным суждено умереть.
2. Усиленно толкаясь, сперматозоид пробивает покрытие женского яйца. В этот момент всему организму сообщается, что мгновением раньше произошло оплодотворение. Этот самый сигнал способствует некоторой перестройке женского организма, призванного сохранить любой ценной беременность.
3. Теперь, когда мы выяснили, как же происходит оплодотворение яйцеклетки у человека можно посмотреть, что же происходит дальше. Каждая из двух родительских клеток содержит по одной половине набора хромосом. В итоге родительские клетки соединяются и образуют новую, совершенную, клетку, со всеми генетическими данными, известную под названием зигота. Генетический код новообразования совершенно уникален.
4. В течение семи дней зигота развивается внутри фаллопиевой трубы, а потом начинает свой путь к матке, «присматривая себе уютное местечко», где и будет развиваться на протяжении следующих девяти месяцев.
5. Далее, отправляясь подальше от места, где происходит оплодотворение, яйцеклетка прихватывает с собой желтое тело в качестве еды. По данной причине на первой неделе образ жизни никак не влияет на процесс развития.
6. Приметив себе уютное место, эмбрион «зарывается» в стенке матки. Данный период развития, который длится не более 40 часов, называется имплантацией.
7. Наружные клетки начинают делиться и соединяться со слизистой матки. На месте разветвлений образуются микроскопические сосудики, которые позже образуют плаценту - среду, внутри которой растет малыш, питаясь и развиваясь, до самого рождения.
8. Тело будущего малыша формируется из зародышевого узелка. А вот необходимые для обеспечения развития и безопасного существования из поверхностных клеток образуются вышеупомянутая плацента, околоплодный пузырь и пуповина. Чтобы лучше понять, как же происходит оплодотворение яйцеклетки, можно посмотреть видео.

Базальная температура

Измерение базальной температуры является, пожалуй, классическим методом определения дня овуляции. Графики данной температуры, обычно, делают женщины, планирующие родить ребенка. Но как же базальная температура меняется после овуляции, если произошло долгожданное оплодотворение?

Если женщина беременна, ее базальная температура повышается до 37 градусов. Это позволяет выявить возможное положение еще до задержки месячных. Конечно, намного эффективнее сдать анализы, но, так как ХГЧ вырабатывается только после имплантации уже оплодотворенной яйцеклетки, делать его нужно не менее чем через неделю после полового акта. Ну а когда ждать не хочется, поможет измерение базальной температуры.

После того, как происходит оплодотворение, а организм получил сигнал о начале процесса созревания плода, начинается активная выработка прогестерона. Именно благотворное воздействие данного гормона на развитие эмбриона и повышает базальную температуру до 37.0-37.1 градусов.

Долгожданный результат

Необходимо отметить, что сохранившаяся нормальная температура после того, как в женском организме происходит оплодотворение говорит о недостатке прогестерона, а эта проблема, в свою очередь, является угрозой выкидыша или самопроизвольного прерывания. В этом случае необходимо обратиться к врачу за помощью.

Зачатие ребенка по дням

Для начала разберемся, где происходит зачатие ребенка.

1. Когда процесс овуляции состоялся, а яйцеклетка вышла из яичника, она оказывается в фаллопиевой трубе. Если половой акт состоялся, сперматозоиды будут поджидать готовую к зачатию яйцеклетку именно внутри фаллопиевой трубы.
2. В течение нескольких дней после оплодотворения создающийся эмбрион продвигается вниз по фаллопиевой трубе к матке. Если развитие проходит неправильно или движение эмбриона слишком медленное, зародыш может внедриться в слизистую труб, а это чревато внематочной беременностью.
3. Примерно спустя 7 дней зародыш достигает матки и присматривает себе теплое местечко, где собирается осесть и продолжить свое развитие.

Не менее интересно узнать, как происходит долгожданное оплодотворение яйцеклетки по дням у человека.

1-й день	Мужское семя атакует тело яйцеклетки. Своими хвостами бьют спермии, делая это синхронно. Такое действие заставляет яйцеклетку вращаться. Через несколько минут упорного труда один из самых сильных сперматозоидов проникает внутрь.
2-й и 3-й день	Формируется зигота, спустя примерно сутки после того, как в теле женщины происходит оплодотворение - невероятно фантастическое зрелище на видео. Она начинает свое деление на две клетки, которые называются бластомерами. Деление клеток продолжается и происходит примерно каждые 12-16 часов.
4-й день	На данном этапе клеток уже шестнадцать. Контакты между ними уплотняются, а поверхность зародыши разглаживается. В этот день он попадает в трубы.
5-й день	Эмбрион продолжает свое развитие и продвижение к цели. Примерно в пятые сутки зародыш достигает матки. Тогда он начинает свое «путешествие» по поверхности слизистой оболочки матки и приискивает себе уютное местечко, после чего закрепляется. В этот момент базальная температура у женщины повышается.
10-й день	Образуются первичные и вторичные ворсины, которые станут плацентой и пуповиной, а также трансформируется слой эндометрия в матке.
12-й день	На данном этапе заканчивается деление клеток, которые станут органами будущего ребенка. Также на двенадцатый день прекращается имплантация.
13-й день	Повышается уровень женских гормонов, таких как прогестерон и эстроген. Поэтому любые тесты уже могут определить беременность. При ультразвуковом исследовании эмбрион выглядит как точка, прошедшая невероятно сложный процесс на пути к развитию.

Важный процесс

Предлагаем вам также взглянуть видео о том, как происходит человеческое оплодотворение яйцеклетки по дням.

Как быстро происходит процесс?

Многих интересует, через сколько времени происходит оплодотворение после незащищенного любовного акта.

На этот вопрос есть несколько вариантов ответа. Во-первых, зачатие ребенка может произойти исключительно во время овуляции или на протяжении 12-36 часов после, не более. Если за это время яйцеклетка не встречается со сперматозоидом, она умирает, а после выходит из женского организма.

Если же половой акт состоялся во время овуляции или за 1-2 дня до нее, моментально отпадает вопрос о том, на какой день после полового акта происходит оплодотворение, так как тут речь пойдет скорее о часах. Чтобы достичь цели, мужскому семени нужно 3-4 часа. Если половой акт прошел за день до этого, сперматозоиды активно ждут встречи с яйцеклеткой в фаллопиевой трубе, и на зачатие им нужно не более часа.

Спасибо 1

Вам будут интересны эти статьи:

Внимание!

Информация, опубликованная на сайте сайт носит исключительно ознакомительный характер и предназначена только для ознакомления. Посетители сайта не должны использовать их в качестве медицинских рекомендаций! Редакция сайта не советует заниматься самолечением. Определение диагноза и выбор методики лечения остается исключительной прерогативой вашего лечащего врача! Помните, что только полная диагностика и терапия под наблюдением врача помогут полностью избавиться от заболевания!