Овуляция 

Практическая работа Тема: «Сравнение процессов оплодотворения у цветковых растений и позвоночных животных

Основными элементами репродуктивной системы человека являются половые клетки: яйцеклетка и сперматозоид, при слиянии которых образуется новая жизнь. Они содержат генетический код, который определяет пол ребенка, его внешность, черты характера и особенности развития различных систем организма. Особенности строения женской и мужской половых клеток, какие функции они выполняют – подробно об этом в статье.

Сперматозоид – это мужская половая клетка, основной функцией которой выступает оплодотворение яйцеклетки. Размер гаметы – 50–55 мкм, поэтому рассмотреть ее возможно только под микроскопом. Сперматозоид состоит из нескольких частей:

  • Головка.

Этот сегмент половой клетки имеет форму ложки, в которой расположено ядро. Оно содержит в себе генетический код, находящийся в 23 хромосомах. Причем одна из них определяет пол будущего ребенка: Х-хромосома дает жизнь девочке, а Y-хромосома – мальчику. Ядро окружает мембранный пузырек, защищающий головку от ударов и агрессивной среды влагалища. В нем созревают ферменты, способные растворить оболочку яйцеклетки, чтобы сперматозоид мог проникнуть в цитоплазму женской половой клетки. Центросома, которая выполняет функцию регулировки движения хвоста половой клетки.


Строение сперматозоида.

  • Тело.

Оно начинается мягкой частью или шейкой, необходимой сперматозоиду для возможности совершения колебательных движений головкой. В средней зоне тела находится цитоскелет, обеспечивающий подвижность хвостика. В теле созревают митохондрии, которые продуцируют энергию для движения сперматозоида к яйцеклетке.

  • Хвост.

Самая длинная часть сперматозоида, составляющая 3/4 всей клетки, имеет форму жгутика и состоит из микротрубочек, покрытых плотной оболочкой. Кнутообразные движения хвоста позволяют половой клетке преодолеть все препятствия и добраться до яйцеклетки за 72 часа, в течение которых сперматозоиды могут функционировать вне семенников.

К моменту рождения в организме мальчика находятся зачаточные несформированные сперматозоиды, которые остаются в таком состоянии до подросткового возраста. В дальнейшем каждые 70–72 дня спермии проходят стадии созревания. Таким образом, в мужской репродуктивной системе постоянно происходит созревание и обновление половых клеток, и в течение жизни организм мужчины способен спродуцировать более 500 млрд спермиев.

В семенных каналах сперматозоиды находятся в неподвижном состоянии, но процесс семяизвержения запускает их активацию, благодаря чему половые клетки непрерывно движутся, улавливая «сигнал» яйцеклетки. Для успешного оплодотворения необходим выпуск нескольких сотен миллионов спермиев за одну эякуляцию. Однако намного важнее иметь большой процент здоровых сперматозоидов, которые отличаются отсутствием внутренних и внешних дефектов.

Женские гаметы

Яйцеклетка является крупной клеткой. Ее форма напоминает слегка вытянутый шар диаметром 100–170 мкм, то есть в три раза крупнее сперматозоида. Она лишена частей, обеспечивающих движение, но обладает запасом питательных веществ. Под микроскопом можно увидеть, что в центре находится гаплоидное ядро с набором хромосом. Как и в головке сперматозоида, в нем есть 22 аутосомные + 1 половая хромосома. В цитоплазме яйцеклетки находятся несколько желтковых гранул, состоящих из жиров, белков, витаминов и микроэлементов. Они обеспечивают половую клетку питанием от момента созревания до внедрения в матку или гибели.

В цитоплазме находятся рибосомы и митохондрии, продуцирующие энергию половой клетки. В состав жидкости входят и кортикальные гранулы, необходимые для успешного оплодотворения сперматозоидом и препятствия проникновению других спермиев. Внешний слой яйцеклетки составляет плазматическая мембрана, окруженная фолликулярной оболочкой под названием «лучистый венец». Он представляет собой микроскопические ворсинки из мукополисахаридов, выполняющих питательную и защитную функции.


Строение зрелой яйцеклетки.

В отличие от мужского организма, в котором сперматозоиды обновляются до старости, девочки рождаются уже с определенным запасом яйцеклеток. Во время беременности у плода-девочки формируется 6–8 млн фолликул. Однако в процессе эволюционного отбора часть клеток отмирает и к моменту рождения их остается уже 1–1,5 млн. В период развития и роста женский организм продолжает терять половые клетки. Рубеж первой менструации девушка перешагивает с 300–400 тысячами гамет, а к 35 годам женщина располагает только 20–25 тысячами яйцеклеток. Причем некоторые из них становятся слишком слабыми для осуществления оплодотворения.

Яйцеклетка не имеет частей, помогающих ей совершать поступательное движение к матке. Поэтому расстояние до матки через фаллопиеву трубу она преодолевает белее трех суток. После созревания и выхода в брюшную полость половая клетка подбирается выростами воронок маточной трубы, покрытой изнутри мерцающими ресничками. Они плавно доносят ее до ампулярного отдела, где и совершается процесс оплодотворения. Далее эмбрион перемещается к матке, где внедряется в стенку органа. Если слияния не происходит, яйцеклетка вымывается из организма вместе с выделениями менструации.

Патологически короткий менструальный цикл женщины (менее 20 дней) недостаточен для созревания яйцеклетки, а слишком долгий (более 37 дней) – становится причиной ее перезревания и недееспособности.

Сравнение

Сходства и отличия половых клеток можно оценить, изучив таблицу, в которой рассматриваются как особенности строения, так и функции гамет. Признаки, отличающие яйцеклетку от сперматозоида:

Сравнение

Сперматозоид

Яйцеклетка

Ленточная, жгутообразная

Круглая, вытянутая

100–150 мкм

Строение

Необычное: головка, тело, хвост

Место образования половых клеток

В семенниках

В яичнике

Подвижность

Кнутообразные поступательные движения вперед

Малоподвижна, почти статична

Время созревания половой клетки

От 22 до 30 дней

Время жизни вне семенника и яичника

До 7 суток

12–24 часа

Общими чертами яйцеклетки и сперматозоида является наличие генетического кода, передаваемого ребенку от родителей. Отличительных признаков у половых клеток очень много, но именно они позволяют гаметам слиться при оплодотворении для создания новой жизни.


Практическая работа №

Тема: «Сравнение процессов оплодотворения у цветковых растений и позвоночных животных»

Цель: 1) сравнить процессы оплодотворения у цветковых растений и позвоночных животных; 2) выяснить их биологическое значение.

Оборудование и материалы: таблицы и схемы, отражающие суть процессов оплодотворения и двойного оплодотворения у цветковых растений.

Ход работы:

1. Выявление опорных знаний и умений учащихся о роли половых клеток и оплодотворении в жизни организмов (по учебникам авторов В.Б. Захарова и Д.К. Беляева «Общая биология 10-11 класс»).

2. Инструктивная беседа об особенностях заполнения сводной таблицы.

1) Рассмотрите предложенные схемы оплодотворения. Внимательно изучите особенности двойного оплодотворения у растений.

2) Сравните процессы оплодотворения у представителей разных царств и результаты оформите в таблице:

Признаки для сравнения

Оплодотворение у животных

Оплодотворение у растений

1. Какие клетки участвуют в оплодотворении?

2. Какой набор хромосом имеют гаметы?

3. Сколько мужских гамет участвуют в оплодотворении?

4. Что образуется в результате оплодотворения?

5. Какой набор хромосом имеет зигота? эндосперм?

6. Как происходит осеменение (опыление)?

7. Где происходит оплодотворение?

8. Из чего развивается зародыш?

9. Где развивается зародыш?

3.Тренировочные упражнения.

1) При двойном оплодотворении цветковых растений происходят смена определенных событий. Укажите их последовательность: а)Правильный ответ:

    Образование спермиев

    Перенос пыльцы с одного растения на другое

    Прорастание пыльцы на рыльце пестика с образованием пыльцевой трубки

    Слияние одного из спермиев с яйцеклеткой

    Слияние одного из спермиев с центральной клеткой зародышевого мешка

    Развитие зародыша

Прочитайте параграф . образование спермиев; б) перенос пыльцы с одного растения на другое; в) слияние одного из спермиев с яйцеклеткой; г) развитие зародыша; д) прорастание пыльцы на рыльце пестика с образованием пыльцевой трубки; е) слияние одного из спермиев с центральной клеткой зародышевого мешка.

2) Приводим два противоречивых факта: при половом размножении молодая особь развивается в результате оплодотворения, т.е. слияния двух клеток, однако в клетках детей количество хромосом не увеличивается, оно остается постоянным. Как показывают микроскопические исследования, постоянство числа хромосом сохраняется и у внуков, и у правнуков, и во всех последующих поколениях, хотя каждому предшествует слияние половых клеток. Сопоставьте эти факты и объясните: почему при половом размножении, несмотря на предшествующее оплодотворение, число хромосом в клетках нового потомства остается постоянным, таким же, как и у родителей, а не увеличивается с каждым поколением.

3) К каким генетическим последствиям может приводить самооплодотворение?

4) Почему перекрестное опыление более ценно в генетическом отношении, чем самоопыление?

Выводы:

    Дайте свое определение оплодотворения.

    Каково биологическое значение оплодотворения?

    В чем смысл двойного оплодотворения у цветковых растений?

являются главными элементами репродуктивной системы, без которых процесс зачатия невозможен. Они содержат генетическую информацию обоих родителей. При сливании клеток образуется зигота, из которой впоследствии развивается ребенок.

Строение половых клеток

Шейка соединяет основу и среднюю часть, которая содержит митохондрии. Они, в свою очередь, вырабатывают энергию для подвижности гаметы. Жгутик довольно длинный, у основания гораздо толще, чем на конце. Это позволяет ему совершать активные движения.

По внешним признакам напоминает куриное яйцо. Она состоит из ядра, оболочки и цитоплазмы. Развитие клетки происходит в фолликулах, расположенных в яичниках. Регулярно в организме может созревать сразу несколько , но из фолликула, как правило, выходит только одна.

Сравнительная характеристика

И имеют принципиально важные отличия, поскольку они выполняют разные функции в процессе зачатия . Главной особенностью каждой гаметы является ее половая принадлежность. За пол будущего ребенка отвечает генетический материал мужчины. может иметь X или Y хромосому: Х — это девочка, а Y — мальчик. Примечательно, что у женской гаметы всегда Х – хромосома, но никакого влияния на будущий пол ребенка этот факт не оказывает.

НА ЗАМЕТКУ! Существует теория о том, что ориентироваться в фаллопиевой трубе помогает сама , выделяя тепловую энергию. Если она не посылает импульсы, то мужские клетки остаются на стенках трубы.

Сходства


Несмотря на существенную разницу в строении, репродуктивные клетки мужчины и женщины имеют некоторые сходства. Они заключаются в одинаковом количестве хромосом — 23 пары в ядре половой клетки и функциональном назначении . В остальном они совершенно разные. Каждая играет определенную роль, дополняя деятельность второй клетки.

Для успешности зачатия необходимо наличие условий для полноценной деятельности клеток. В нормальном состоянии у женщин слабокислотная микрофлора. погибают в кислой среде влагалища, они не могут проникнуть в фаллопиевы трубы. Это приводит к невозможности зачатия.

СОВЕТ! Для поддержания микрофлоры влагалища в нормальном состоянии, в целях гигиены рекомендуется использовать средства специальной направленности.

Различия

Отличий у репродуктивных клеток гораздо больше, чем сходств. Главные различия представлены в таблице:

Признаки отличия/Половая клетка
Размеры (мкм) 110–180 55–70
Место созревания, образования В яичниках В семенниках, или яичках
Движение Неподвижна, передвигается благодаря ворсинкам маточных труб Самостоятельное активное
23-я пара хромосом У женщин всегда X У мужчин может быть X или Y, что определяет пол будущего ребенка
Созревание В менструального цикла Непрерывный процесс
Обновление Нет Да
Готовность к оплодотворению Только в период Всегда непрерывно
Продолжительность жизни 12–24 часа, в редких случаях до 2 дней. 2–5 суток, в благоприятных условиях могут существовать до недели.
Количество В период овуляции в маточную трубу попадает одна, готовая для оплодотворения, в редких случаях их бывает несколько Постоянно во время семяизвержения выделяются миллионы

Ученые отмечают, что является инертной - она неподвижна. , в свою очередь, активно двигают жгутиком, что позволяет им перемещаться. Характерная особенность фаллопиевых труб заключается в извилистой форме . Если бы спермин не осуществлял двигательную активность посредством сгибания жгутика, то он заблудился на половине пути.

Половая клетка женщины в несколько раз больше . В процессе эякуляции их число может достигать 300 миллионов. , чаще всего, одна. Случаи образования двух или трех считаются исключением, нежели правилом.

Спермины выделяются постоянно в результате каждого полноценного полового акта, а женская репродуктивная клетка выходит за пределы яичника всего один раз за менструальный цикл.

Зачатие – довольно сложный, но продуманный природой процесс. Для повышения шансов на успешное , рекомендуется сдать мужчине и подтвердить наличие овуляции у женщины. Без этих условий беременность не сможет состояться.

Яйцеклетка и сперматозоид необходимы для оплодотворения и зарождения новой жизни. Сегодня Вы узнаете, чем отличается яйцеклетка от сперматозоида, когда и как сперматозоид может оплодотворить яйцеклетку.

Зачатие ребенка это сложный процесс, слияние двух половых клеток мужчины и женщины после незащищенного полового акта и во время овуляции у женщины. Овуляция представляет собой разрыв фолликула и выход яйцеклетки в маточную трубу.

Наступает она на 15 день менструального цикла женщины. Яйцеклетка живет сутки, когда достигает матку. Поэтому паре нужно точно знать, когда наступает овуляция.

Для этого необходимо измерять базальтовую температуру на протяжении 3-х месяцев. Там, где температура растет и достигает своего пика (37,1-37,2°C)и есть вероятность зачатия малыша.

Различия и сходства сперматозоида и яйцеклетки

Эти две важные репродуктивные клетки внешне отличаются друг от друга, но каждый выполняют свою роль. Яйцеклетка представляет собой самую большую клетку в организме женщины. Внешне похожа на маковое зернышко круглой формы, и не имеет способность передвижения как сперматозоид.

Сперматозоид же напротив маленькая половая клетка мужчины, которая способна быстро двигаться. Имеет вид и строение головастика, с большой головой и хвостиком.

Этот маленький живчик имеет набор хромосом и несет в себе ДНК родителя, которые передаются будущему малышу.

Яйцеклетка выходит из ядра один раз в месяц кода фолликул разрывается в момент овуляции.

Сперматозоиды же вырабатываются мужским организмом ежедневно посредством сперматогенеза и способны оплодотворить не одну яйцеклетку.

Набор хромосом (23 хромосомы) - это единственное сходство между яйцеклеткой и сперматозоидом. На этом схожесть заканчивается.

Различия рассмотрим в таблице:

Признак различия клеток Яйцеклетка Спермий
Размеры 110-175 мкм 50-70 мкм
Траектория движения Не подвижна Прямолинейное движение
Набор хромосом У женщин X У мужчин X Y
Развитие На 15 день менструального цикла Не прерывный сперматогенез
Возобновление Отсутствует Присутствует
Момент оплодотворения Только в период овуляции Постоянно
Длительность жизненного цикла 1 день До 5 дней
Количество Одна До 600 млн

Как видно в таблице размер яйцеклетки и сперматозоида сильно разнятся. Два сперматозоида оплодотворить яйцеклетку не могут. А вот если в процессе овуляции созрела не одна, а две, то соответственно и 2 сперматозоида их оплодотворит. В таком случае получаются двойняшки (разнояйцовые близнецы).

Процесс слияния двух клеток

Ежедневно при постоянной половой жизни в мужском организме вырабатывается около 600 млн сперматозоидов. Но лишь один способен оплодотворить зрелую яйцеклетку.

Добраться до яйцеклетки живчику надо - преодолеть маточные трубы, и примерно через пару часов и 20 см пути и он на месте. Многие погибнут еще во влагалище, некоторые в фаллопиевых трубах, а кто-то в матке.

Так как сперматозоид живет до 5 дней, он может ждать встречу с яйцеклеткой в маточных трубах и матке. Самым важным моментом в зарождении новой жизни – это овуляция у женщины.

Созревшая яйцеклетка выходит из фолликула, выделяя особенные ферменты, начинает манить к себе сперматозоиды. Оболочка женской клетки становится мягкой и сквозь нее попадает самый подвижный и активный спермий. Так зарождается новая жизнь.

Как зарождается новая жизнь

Оплодотворение и зарождение новой маленькой жизни – это волнующий и сложный физиологический процесс. Этапы зарождения новой жизни:

  1. Первый этап – это эякуляция мужчины и овуляция женщины;
  2. Второй этап – это движение спермиев через влагалище в матку. На этом пути добираются не многие. Те спермии, у которых нарушена морфология, малоподвижные и дефективные погибают сразу в кислой среде влагалища;
  3. Третий этап – благодаря хвостику и быстрым прямолинейным движениям сперматозоиды двигаются сквозь шеечную слизь шейки матки и только самые активные попадают в нее;
  4. Четвертый этап – проникнув в полость матки, направляется к фаллопиевым трубам. Жизнеспособность спермиев благодаря среде матки поддерживается в течение 5 дней, они могут оставаться активными, скоростными и готовыми к оплодотворению ожидая яйцеклетку;
  5. Пятый этап – в это время происходит оплодотворение яйцеклетки одним из живчиков.

Сколько живет яйцеклетка и сперматозоид? С момента овуляции яйцеклетка живет до 24ч, а сперматозоид в зависимости от среды примерно до 5 дней. Поэтому паре, которая планирует беременность необходимо знать, когда женщины происходит овуляция.

Это можно узнать, меряя на протяжении 3-4 месяцев базальтовую температуру. Когда термометр будет показывать температуру более 37,1-37,2 °C значит, наступил долгожданный момент.

Надеемся статья была полезной для вас. Подписывайтесь на наш сайт. Узнавайте много новой информации.