Oplođenje

Oplođenje predstavlja spajanje ženskog i muškog gameta kome sledi spajanje njihovih jedara. Rezultat oplođenja je zigot (oplođena jajna ćelija) koja se veoma složenim procesima razvija u nov organizam.

Načini oplođenja i razvića

U životinjskom svetu se, prema mestu odvijanja, razlikuju dva osnovna tipa oplođenja.

spoljašnje, pri kome se gameti izbacuju u spoljašnju vodenu sredinu gde se spajaju i
unutrašnje, prilikom koga spermatozoidi dospevaju u polne kanale ženke.

U zavisnosti od toga kakvo je oplođenje i gde se odvija dalje razviće embriona, razlikuju se tri tipa razvića :

oviparnost,
ovoviviparnost i
viviparnost.

Oviparnost (ovum = jaje; parere = rađati) je takvo razviće pri kome se i oplođenje i razviće embriona vrše u spoljašnjoj sredini (kod riba i vodozemaca).

Ako je oplođenje unutrašnje i razviće se odvija u telu majke ali se embrioni hrane žumancetom jajne ćelije i po završenom embrionalnom razviću ženke rađaju žive mladunce onda je to ovoviviparnost (vivum = živ); prisutno je kod nekih gmizavaca. Ovoviviparnost se smatra prelaznim stupnjem ka još boljoj zaštiti potomstva, ka viviparnosti.

Kod viviparnosti i oplođenje i kompletno razviće embriona se vrši u telu majke (kod sisara). Ishrana i zaštita embriona sisara ostvaruje se razvićem posebnog organa – posteljice (placente).

Oplođenje kod sisara

Oplođenje je unutrašnje i vrši se u polnim odvodima ženke, odnosno u jajovodu. Transport spermatozoida do mesta oplođenja, pored pokretljivosti samog spermatozoida, potpomažu pokreti trplji u polnim kanalima i kontrakcije mišića materice. Na putovanju kroz polni trakt ženke spermatozoidi dovršavaju svoje sazrevanje (kapacitacija).

U toku oplođenja najvažniji procesi su:

aktivacija spermatozoida;
aktivacija jajne ćelije i
spajanje jedara polnih ćelija.

Aktivacija spermatozoida počinje kada on dodirne omotač jajne ćelije što dovodi do tzv. akrozomske reakcije. Akrozomska reakcija sastoji se u izduživanju akrozoma u vidu cevi i oslobađanju njegovog sadržaja – enzima koji će razložiti omotače jajne ćelije.

Kontakt spermatozoida sa jajnom ćelijom dovodi do njene aktivacije koja se ogleda u kortikalnoj reakciji i obrazovanju fertilizacione kupe. U površinskom sloju jajne ćelije (cortex – kora) nalaze se vezikule (kesice) sa granulama (zrncima). Čim prvi spermatozoid dodirne jajnu ćeliju, vezikule prskaju i granule se oslobađaju. To sprečava patološku polispermiju tj. da i drugi spermatozoidi, koji su dospeli do jajne ćelije u nju prodru. Na mestu dodira spermatozoida i citoplazme jajne ćelije obrazuje se ispupčenje nazvano fertilizaciona kupa. Pomoću nje se spermatozoid uvlači u unutrašnjost jajne ćelije.

Jedra spermatozoida i jajne ćelije nazivaju se pronukleusi (haploidna su). Pre njihovog spajanja ženski pronukleus završava mejozu II (bila je zaustavljena u metafazi). U oba pronukleusa dolazi do replikacije DNK, čime svaki hromozom ima dve hromatide. Dva se pronukleusa približavaju jedan drugom i pri tome gube svoje omotače. Hromozomi im se međusobno pomešaju, nastaje diploidno jedro zigota i odmah počinje prva deoba. Pošto jajna ćelija sisara nema centrozom (centriole), deobno vreteno obrazuju centrioli spermatozoida.

Značaj oplođenja

uspostavlja se diploidan broj hromozoma u zigotu čime potomci imaju isti broj hromozoma kao i njihovi roditelji;
potpuno slučajno, nasumično spajanje gameta omogućava ogromnu raznovrsnost potomstva; tako npr. broj mogućih kombinacija hromozoma zigota pri oplođenju kod čoveka iznosi 2 na 23 x 2 na 23 = 2 na 46, što predstavlja gotovo neograničen broj mogućuh kombinacija hromozoma; drugačije rečeno : verovatnoća da isti spermatozoid i jajna ćelija se dva puta uzastopno oplode je skoro jednaka 0;
oplođenjem se genetički određuje pol, koji kod sisara zavisi od spermatozoida; ako se jajna ćelija oplodi X spermatozoidom obrazovaće se ženski (sadrži XX homozome), a ako se oplodi Y spermatozoidom muški pol (ima XY hromozome);
aktivira se jajna ćelija da otpočne sa brazdanjem, odnosno embrionalnim razvićem.

Oplođenje kod čoveka

razdaljinu u jajniku od 15 cm (3000 puta je veća od dužine spermatozoida) spermatozoidi prevale za 1 sat putujući brzinom od 3 mm/min;
prosečan ejakulat (izbačena semena tečnost) muškarca sadrži oko 182 miliona spermatozoida, od čega u matericu dospeva oko milion (najveći broj se izgubi na samom početku), a u početni deo jajovoda manje od 1000; do mesta oplođenja stigne tek 20-200 spermatozoida;
spermatozoidi se proizvode u velikom broju : minimalna procena je oko 100 000 na čas u svakom testisu; maksimalna životna proizvodnja spermatozoida je oko 500 milijardi što znači na svaku oocitu oslobođenu iz jajnika ovulacijom proizvede se milijardu spermatozoida;
pre ovulacije primarna oocita završava mejozu I za samo 24 časa;
od momenta dodira opni spermatozoida i jajne ćelije pa do prve deobe zigota protekne 12 sati;
kortikalna zrnca se izbace za 1 min u prostor između membrane jajne ćelije i zone pelucide
od prvog kontakta spermatozoida sa prvim omotačem jajne ćelije (korona radiata) pa sve do podele zigota na dve ćelije protekne 24 sata
odnos polova među novorođenom decom je 105 muških na 100 ženskih, ali je mnogo veći u prvom tromesečju trudnoće kada iznosi 120 muških naprema 100 ženskih. To se uglavnom tumači manjom masom i većom pokretljivošću Y spermatozoida (Y hromozom je znatno kraći od X hromozoma) što se kasnije donekle izjednačava većom smrtnošću muških embriona (muških embriona i fetusa ima više među spontano pobačenim i mrtvorođenim)
kada se ovulacijom oslobode, umesto kao što je uobičajeno jedna, dve jajne ćelije i oplode sa dva spermatozoida nastaju dizigotni ili dvojajni blizanci; kada se iz jedne oplođene jajne ćelije obrazuju dva nezavisna embriona onda su to monozigotni (jednojajni) blizanci; ako oni ostanu spojeni nekim delom tela onda su to sijamski blizanci
i na kraju ova slika spermatozoida na površini jajne ćelije:

Povezano

Literatura

Ćurčić, B: Razviće životinja, Naučna knjiga, Beograd, 1990.
Popović, S: Embriologija čoveka, Dečje novine, Beograd, 1990
Pantić, V: Embriologija, Naučna knjiga, Beograd, 1989
Hale. W, G, Morgham, J, P: Školska enciklopedija biologije, Knjiga-komerc, Beograd
Mariček, Magdalena, Ćurčić, B, Radović, I: Specijalna zoologija. naučna knjiga, Beograd, 1986
Švob, T. i suradnici:Osnove opće i humane genetike, Školska knjiga, Zagreb, 1990.

Spoljašnje veze

Fertilization (Conception) video