Зростання, дозрівання гамет та інші обставини, що призводять до зустрічі чоловічих і жіночих статевих клітин, мають лише попереднє значення на шляху до їх з’єднанню. Проникнення сперматозоїда в яйцеклітину і відбувається в результаті цього з’єднання ядерних речовинобох клітин є кульмінаційним моментом процесу запліднення і сповіщають про початок життя нового індивідуума.

Прямі спостереження над з’єднанням гамет у ссавців дуже незначні і уривчасті. Тим не менш, зіставляючи ці спостереження з більш великими даними, отриманими при вивченні водних тварин, у яких запліднення протікає поза материнським організмом, неважко уявити собі весь хід подій.

Якщо статевий зносини здорових чоловіка і жінки відбулося приблизно під час овуляції, потрібно лише кілька годин на те, щоб яйцеклітина, що вступила в бахромчастий кінець маткової труби, була оточена великою кількістю сперматозоїдів, з яких лише один проникає в яйцеклітину. Відразу ж після впровадження сперматозоїда яйцеклітина відчуває зміни, спрямовані на запобігання проникнення в неї інших сперматозоїдів.

Це явище можна легко спостерігати під мікроскопом у багатьох морських видів, проводячи досліди в чашці з морською водою. Як тільки сперматозоїди будуть введені в чашку, яка містить яйцеклітини, як відразу ж можна побачити, як вони юрбами оточують кожну яйцеклітину. Незважаючи на відносно величезний обсяг яйцеклітини, вона може бути навіть наведена в обертання під впливом об’єднаних зусиль сперматозоїдів.

Коли один сперматозоїд проник в яйцеклітину, її поверхнева оболонка негайно ж потовщується і зупиниться менш проникною; одночасно інші сперматозоїди втрачають свою спрямовану активність, і незабаром по сусідству з заплідненої яйцеклітиною залишаються тільки поодинокі сперматозоїди. Те, що ці зміни пов’язані із заплідненням яйцеклітини, а не з втратою активності іншими сперматозоїдами, легко може бути доведено шляхом додавання в чашку незапліднених яйцеклітин і спостереження за їх заплідненням залишилися сперматозоїдами.

В яйцеклітину проникають лише головка сперматозоїда (яка складається майже виключно з ядерної речовини) і шийка (містить центросомний апарат). Хвостик при впровадженні сперматозоїда відпадає. У яйцеклітині ядерне речовина, що міститься в головці сперматозоїда, відразу ж втрачає свій компактний вигляд і в ньому виявляються хромосоми. У такому стані воно називається чоловічим пронуклеусом.

Зазвичай у ссавців при овогенез перший розподіл дозрівання спостерігається відразу ж після овуляції, а друге розподіл дозрівання, ймовірно, затримується до проникнення в яйцеклітину сперматозоїда. Однак як тільки сперматозоїд проникає в яйцеклітину, всі процеси швидко активуються і до моменту утворення чоловічого пронуклеуса друге розподіл дозрівання закінчується. Ядро яйцеклітини з цього моменту називається жіночим пронуклеусом.

Запліднення закінчується лише тоді, коли хромосоми чоловічого і жіночого пронуклеусов зіллються разом. Так як кожен пронуклеус містить гаплоїдний набір хромосом, в заплідненої яйцеклітини відновлюється повний диплоїдний набір хромосом, характерний для даного виду.

У період між проникненням в яйцеклітину сперматозоїда і об’єднанням хромосом обох пронуклеусов центросомний апарат, доставлений сперматозоїдом, утворює мітотичний веретено. Хромосоми в цей період готуються до першого мітотичного поділу заплідненої яйцеклітини. Цей поділ зазвичай відбувається незабаром після з’єднання пронуклеусов, але механізм його активації надзвичайно складний і його природа залишається невідомою.

Ясно, що він не обмежується тільки з’єднанням чоловічого і жіночого пронуклеусов, Так як у деяких з нижчих тварин, які мають легко доступними для експериментування гаметами, сперматозоїди можуть почати поділ в цитоплазмі яйцеклітин з віддаленими ядрами. В інших випадках сперматозоїд, ядерна речовина якого було необоротно пошкоджено променями радію, міг ще проникати в яйцеклітину і спонукати її до поділу.

Більше того, яйцеклітини багатьох нижчих тварин можуть почати розвиток в відсутність сперматозоїдів, під впливом відповідних механічних або хімічних стимулів, що було названо штучним партеногенезом. Однак, як правило, в таких випадках розвиток виявляється набагато слабше і триває недовго. Активація клітинного ділення виявляється недостатньою без наявності полноцепного сперматозоїда, необхідного для підтримки нормальної сили росту.

Источник: i-medic.com.ua

Розмноження багатоклітинних організмів може відбуватися двома шляхами – безстатевим і статевим. Безстатеве розмноження з’явилося першим і має кілька переваг порівняно з статевим.

По-перше, при безстатевому розмноженні немає необхідності шукати партнера для спаровування, а, по-друге, спадкова мінливість зведена до мінімуму. Даний тип розмноження досі характерний для одноклітинних організмів, а так само для багатьох рослин і грибів.

Статеве розмноження здійснюється завдяки особливому обміну генетичної інформації між двома особинами – статевого процесу. Відбувається це шляхом злиття двох типів клітин (гамет), отриманих від особин чоловічої і жіночої статі. Кожна з клітин несе спадкову інформацію від свого батька. У процесі злиття двох гамет утворюється зигота, з якої і відбувається подальший розвиток організму. Сьогодні ми спробуємо розібратися, в чому ж полягають основні відмінності цих двох клітин.

Гамета являє собою репродуктивну клітку, несучу в собі одинарний (гаплоїдний) набір хромосом. Якщо розглядати ці клітини на прикладі оогамії (гамети різного розміру, але одна з них нерухома), то прикладом можуть послужити всім відомі сперматозоїд (чоловіча гамета) і яйцеклітина (жіноча гамета). Крім оогамії, існує ще два види гаметообразованія, перший з яких – ізогамія. Гамети в даному випадку повинні бути абсолютно однаковими як за розміром, так і за будовою. Незважаючи на те, що вони не поділяються на чоловічі та жіночі, вони можуть мати різний тип спаровування. Зокрема, такий вид освіти клітин характерний для зелених водоростей і хітрідіевих грибів. Другий вид гаметообразованія – анізогамія. У цьому випадку чоловічий та жіночий гамети не просто розрізняються за розміром, вони ще досить рухливі і активні. Найчастіше такий процес спостерігається у рослин і найпростіших, але іноді зустрічається і у багатоклітинних. Кожна клітина тут несе в собі частину батьківського хромосомного набору.

Зигота – це не що інше, як результат злиття двох батьківських гамет, або, простіше кажучи, запліднення. Вона являє собою клітку з диплоїдним набором хромосом, здатну породити іншу клітку. Зигота починає розвиватися відразу ж після запліднення або ж, як це відбувається у більшості грибів і водоростей, здатна оточити себе щільною мембраною і перетворитися на зігоспора.

При злитті двох гамет, що містять гаплоїдний набір батьківських хромосом, відбувається утворення зиготи, що містить диплоїдний набір хромосом. Звідси можна зробити висновок, що гамети і зигота – це дві різні стадії у розвитку організму. Крім різного набору хромосом, вони так само відрізняються один від одного морфологічним будовою і розвитком.

різниця між гаметой і зиготою полягає в наступному:
Гаметамістить гаплоїдний (одинарний) набір хромосом, тоді як зигота є результатом злиття двох гамет, завдяки чому має диплоїдний (подвійний) набір хромосом.
Гамета – це початковий етап у розвитку організму, зигота – наступний.

Источник: moyaosvita.com.ua

Що таке гамета: визначення

У перекладі з грецької мови цей термін означає «дружина» або «чоловік». Це як не можна більш точно визначає його значення. Гамета — це статева клітина. У природі існують два її різновиди — чоловічі та жіночі. У будь-якому випадку гамети утворюються в результаті поділу первинних статевих клітин. При цьому їх диплоїдний набір хромосом зберігається. Це обумовлює збільшення їх кількості. Процес формування чоловічих і жіночих гамет має свої істотні відмінності. Так, з одного первинного сперматозоїда утворюються чотири повноцінні клітини, здатні до запліднення. У жіночих гамет таку здатність набуває лише одна яйцеклітина.

Будова яйцеклітини

Що таке гамета жіночого організму? Це завжди нерухома клітина, що містить достатній запас поживних речовин, необхідних для розвитку майбутнього організму. Вона має округлу, або кулясту форму. Яйцеклітина надійно захищена декількома оболонками: желточной, прозорою і зовнішньої. Її цитоплазма — справжня комора желточних включень.

Особливості чоловічих статевих клітин

Тепер давайте розберемося, що таке гамета чоловічого типу. Сперматозоїди завжди мають набагато менші розміри порівняно з яйцеклітинами. Це пов’язано з тим, що чоловічі гамети містять тільки генетичну інформацію. Чому вони позбавлені поживних речовин? Справа в тому, що основою майбутнього організму є саме яйцеклітина, яка має їх у достатній кількості.

Гамети рослин і тварин: подібності та відмінності

Чоловічі гамети тварин рухливі. Сперматозоїди складаються з трьох частин: головки, шийки і хвоста. Перша з них містить ядро. Його хромосомний набір є гаплоидним, або одинарним. Дана риса будови є типовою для всіх статевих клітин. Головка сперматозоїда також містить акросому, або апікальний тільце. Ця органелла виробляє спеціальний фермент, який здатний розчиняти захисні оболонки яйцеклітини.
шийці знаходяться центриоли і мітохондрії. Вони виробляють енергію, необхідну для того, щоб привести в рух хвіст. Чоловічі гамети рослин називають сперміями. У вищих насінних представників цього царства вони знаходяться в пильниках тичинок. Пересуваються вони за допомогою вітру, комах або людини. Процес їх перенесення на рильце маточки називають запиленням. Що таке гамета рослин і де вона розташована? Якщо мова йде про яйцеклітині, то це, також як і у рослин, клітка нерухома овальної форми. Вона знаходиться в нижній розширеній частині маточки квіток. Щоб відбулося злиття гамет, два спермія пересуваються до жіночій гаметі по мірі зростання зародкової трубки. В результаті їх запліднення утворюється насіння. У вищих спорових рослин статеві клітини дозрівають в спеціалізованих органах — гаметангиях. У цих організмів у життєвому циклі спостерігається чітке чергування поколінь. Розглянемо цей процес на прикладі мохів. Його статеве покоління представлено зеленим «килимком». Він складається з окремих листостеблових рослин. На них і формуються гаметофити, в яких дозрівають статеві клітини. В результаті процесу запліднення, для здійснення якої необхідна вода, виростає безстатеве покоління — спорофіт. Воно має вигляд коробочки на сухий ніжці. У неї дозрівають клітини безстатевого розмноження, які називаються спорами. Вони потрапляють у грунт і знову дають початок гаметофиту. Так фази життєвого циклу змінюють один одного.

Результат запліднення

Запліднена яйцеклітина називається зиготою. Її хромосомний набір вже є диплоїдним, або подвійним. Запліднення У тварин буває зовнішнім і внутрішнім. У першому випадку воно відбувається поза організму самки. Такий спосіб характерний для риб і земноводних. При внутрішньому заплідненні самець за допомогою копулятивних органів вводить сперматозоїди в організм самки. Там же відбувається і розвиток плода, тому такий спосіб є більш прогресивним. У рослин самий складний процес злиття гамет спостерігається у квіткових. Воно називається подвійним, тому що зі сперміями з’єднується жіноча гамета і центральна зародкова клітина. В результаті формується зародок, запасна поживна речовина, яка називається ендоспермом, і шкірка. А всі разом — насіння. Зигота починає дробитися. При цьому формується зародок. Спочатку він складається з одного шару. Він називається бластулой. Далі в ньому починається закладка тканин і майбутніх органів. В цей період він називається гаструлой. Продовжується формування зародка закладкою трьох зародкових листків, з яких розвиваються певні органи та їх системи. Отже, у нашій статті ми розглянули, що таке гамета і зигота. Ці структури є носіями спадкової інформації і дають початок новому організму.

Источник: yrok.pp.ua

План-конспект уроку

Особливості будови статевих клітин. Запліднення

Мета уроку: поглибити і розширити знання про будову статевих клітин і запліднення.

Навчально-освітня: сформувати поняття про будову і розвиток статевих клітин організму людини; порівняти будову сперматозоїда і яйцеклітини; охарактеризувати процес запліднення у людини.

Розвиваюча: розвивати вміння порівнювати, робити висновки.

Виховна: виховувати бережливе ставлення до процесу життя організмів у природі.
Матеріали та обладнання: проектор, підручники, таблиці, презентація.
Базові поняття і терміни: гамети, сперматозоїд, яйцеклітина, запліднення, ембріогенез, постембріональний розвиток, етапи розвитку.
Тип уроку: комбінований.

Хід уроку:

I. Організаційний момент

II. Актуалізація опорних знань і чуттєвого досвіду учнів:

1. Гра «Біологічний футбол»
Грають по черзі ряди. Кожна правильна відповідь – «гол» — оцінюється в 1 бал.

1. Які ви знаєте жіночі статеві органи?

2. Яку функцію виконують жіночі статеві залози?

3. Що належить до чоловічих статевих залоз?

4. Яку функцію виконують чоловічі статеві залози?

5. Де відбувається запліднення?

6. Менструація – це процес руйнування фолікула і виходу з нього яйцеклітини?

7. Що таке зигота?

8. Де розвивається плід у жінки?

2. Метод «QR-код»

На дошці прикріплюються паперові картки з QR-кодами, у них приховані терміни. Учні сканують код і дають йому визначення.

1. Клітинний цикл

2. Мітоз.

3. Мейоз.

3. Профаза.

3. Метафаза.

6. Анафаза.

7. Телофаза.

з

III. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності учнів:

Статевий процес – поєднання в одній клітині спадкового матеріалу двох статевих клітин різної статі: яйцеклітини і сперматозоїда.

Оскільки розміри статевих клітин дуже малі, тривалий час люди не могли знати про їхнє існування і тим більше будову. Навіть Гіппократ (близько 370 р. до н.е.) вважав, що зародок утворюється в результаті перемішування батьківської сперми і крові матері. Але вже Аристотель (384-322 р. до н. е.) вивчаючи курячий зародок і його розвиток, написав твір «Про виникнення тварин», де вказав про наявність клітин чоловічої і жіночої статі, які дають початок зародку. І тільки на початку XVII століття з появою мікроскопа Антоні ван Левенгук вперше побачив рухливі сперматозоїди морської свинки і зафіксував їх будову. Сьогодні на уроці ми з вами також дізнаємося всі таємниці статевих клітин.

IV. Повідомлення теми, постановка мети і завдань уроку:

«Особливості будови статевих клітин. Запліднення».

V. Сприйняття та усвідомлення нового матеріалу:

Розповідь вчителя з елементами бесіди.

1.Сперматозоїди плацентарних ссавців мають мікроскопічні розміри — 10-80 мкм. Сперматозоїд морської свинки має коротку головку, в якій міститься ядро та особлива органела — акросома. Вона допомагає розчиняти оболонку яйцеклітини, тому що містить спеціальні ферменти. За головкою розміщується шийка, яка плавно переходить в хвостик, або джгутик. Джгутик з мітохондріями забезпечує активний рух сперматозоїдів в насінній рідині.Всі частини сперматозоїда вкриті плазматичною мембраною. Така будова доводить клітинну природу чоловічих гамет. Акросома з ферментами відповідає комплексу Гольджі, а центріолі нагадують про поділ і дозрівання клітин. Головна функція сперматозоїдів — запліднення нерухомої яйцеклітини. Тому джгутик містить енергетичні запаси АТФ та глікогену, а ферменти допомагають розчиняти оболонки яйцеклітини.

Жіночі статеві клітини хребетних (яйцеклітини)  нерухливі та, як правило, більш від сперматозоїдів. У більшості ссавців розміри яйцеклітин становлять 50-180 мкм. У людини діаметр яйцеклітини 90 мкм. Яйцеклітина має ядро та цитоплазму. Зазвичай вони мають кулясту або овальну форму й різну будову оболонок. Характерною рисою яйцеклітини є наявність у ній запасних поживних речовину виді жовтка, необхідних для розвитку нового організму, наявність особливого поверхневого шару цитоплазми і спеціальних оболонок, що вкривають яйцеклітину. Яйцеклітина може мати до трьох оболонок. Розрізняють первинну, вторинну і третинну оболонки.

Процес утворення статевих клітин називають гетерогенезом.

(ВИВЕДЕННЯ СХЕМИ БУДОВИ СПЕРМАТОЗО

ДІВ ТА ЯЙЦЕКЛІТИН НА ЕКРАН)

(ВИВЕДЕННЯ НА ЕКРАН СХЕМИ ОВО- ТА СПЕРМАТОГЕНЕЗУ)

Овогенез — процес утворення й дозрівання жіночих гамет.

Особливостями овогенезу є:

1) відбувається в три стадії: розмноження, ріст й дозрівання;

2) на стадії дозрівання з одного овоцита І порядку утворюються 4 неоднакові гаплоїдні клітини: одна велика яйцеклітина і три дрібні полярні тільця. Дозрівання яйцеклітини завершується вже після запліднення, а полярні тільця зникають.Розбіжності у формуванні сперматозоонів і яйцеклітин пояснюються їх функціями: сперматозоони забезпечують внесення в яйцеклітину гаплоїдного набору хромосом, а яйцеклітина крім своєї половини генетичного матеріалу містить запас поживних речовин, необхідних для розвитку зародка.

Отже, спермато- та овогенез мають ознаки подібності, що пояснюється спільним походженням вихідних клітин-попередників, та відмінності, що зумовлені функціями зрілих клітин.

2. Запліднення. (Бесіда, розповідь вчителя, складання опорного конспекту).

Запліднення — процес злиття чоловічої і жіночої статевих клітин. Тільки в 1875 р. було доведено, що основою процесу запліднення є злиття ядер однієї жіночої і однієї чоловічої статевих клітин, і тим самим об’єднання їхніх хромосом. 

Типи запліднення:

1. зовнішнє внутрішнє

Який тип запліднення характерний для людини? (Внутрішнє)

Форма запліднення
Зовнішнє запліднення (злиття гамет відбувається поза організмом у воді)	Внутрішнє запліднення (гамети зливаються в організмі, без участі води)
У тварин (ракоподібні, кісткові риби, земноводні) У рослин (водорості, вищі спорові рослини)	У тварин (плоскі й круглі черви, павукоподібні, комахи, плазуни, птахи, ссавці) У рослин (голо- й покритонасінні)

В яйцеклітину проникає головка сперматозоїда, а хвіст відкидається.

Після цього відбуваються фізико-хімічні зміни в поверхневому шарі цитоплазми яйцеклітини і утворюється непроникна оболонка запліднення. Тобто інші сперматозоїди в клітку потрапити не можуть. У заплідненої яйцеклітини відбувається злиття ядер і утворюється одноклітинний зародок — зигота з диплоїдним (подвійним) набором хромосом. Так настає вагітність.

Ембріональний розвиток тварин  після проникнення сперматозоїда в яйцеклітину і злиття їх ядер утворюється одноклітинний зародок – зигота, яка починає ділитися. Ряд послідовних мітотичних поділів зиготи називають дробленням.

    Період дроблення завершується формуванням бластули.  Зародкові листки дають початок тканинам і органам ембріонів, що розвиваються. З ектодерми формуються зовнішній епітелій, шкірні залози, поверхневий шар зубів, рогових лусок, нервова система. Похідними ендодерми є епітелій середньої кишки, епітелій дихальної системи, травні залози. Клітини мезодерми розвиваються в м’язову і сполучну (зокрема, кісткову та хрящову)  тканини, канали органів виділення, кровоносну і, частково, статеву системи. Процес формування органів з певних комплексів клітин ембріона називається органогенезом.

• Чим яйцеклітина відрізняється від сперматозоїда?

Складання опорного конспекту

Від сперматозоїда яйцеклітина відрізняється:

• нерухомістю;

• характерною більш-менш кулястою формою;

• наявністю різноманітних захисних оболонок — джерел поживних речовин;

• відсутністю функціональних органел або утворень, властивих сперматозоїду: хвоста, спеціалізованого мітохондріального комплексу, акросоми тощо;

• особливостями утворення і розвитку, тривалості життя;

• значно меншою кількістю в організмі;

• запасом поживних речовин для розвитку майбутнього зародка, локалізованих в цитоплазмі;

• значно більшими розмірами (яйцеклітина жінки в 85 000 разів більше сперматозоїда).
Використання Додатку 1 в презентації(відео за посиланням (розвиток ембріона, штучне запліднення) )

VI. Узагальнення і систематизація знань:

«Закінчи речення»

• Сперматозоїд складається з … (головки, шийки і хвоста).

• У шийці розміщені … (клітинний центр та мітохондрії).

• Форма яйцеклітини … (куляста).

• Оболонки яйцеклітини … (жовткова, прозора, зовнішня).

• Яйцеклітина рухається за допомогою … (війок маткової труби).

• Акросома виробляє … (фермент).

• Він сприяє … (проникненню сперматозоїда в яйцеклітину).

• Хвіст забезпечує … (рух сперматозоїда).

• Процес дозрівання сперматозоїда триває … (близько 64 днів).

• Щодня у чоловіка дозріває сперматозоїдів … (кілька мільйонів).

• Процес злиття чоловічої і жіночої статевих клітин називається … (заплідненням).

• В результаті процесу запліднення утворюється … (зигота).

• Запліднення відбувається в … (матковій трубі).

• Кількість сперматозоїдів, які проникають в яйцеклітину … (один).

• Сперматозоїд проникає в яйцеклітину завдяки … (ферменту акросоми).

VII. Підведення підсумків уроку і виставлення оцінок:

VIII. Надання та пояснення домашнього завдання:

1. Опрацювати § ,вивчити терміни

Источник: vseosvita.ua