Оплодотворение

Процесс слияния гамет (половых клеток) называется оплодотворением или копуляцией (сингамией). В результате такого слияния образуется зигота – первая клетка, из которой развивается новый организм. Оплодотворение происходит только при половом размножении.

Виды

Оплодотворение характерно различным живым организмам – одноклеточным и многоклеточным растениям и животным. При слиянии двух гамет образуется организм с новым набором хромосом, обеспечивая тем самым генетическое разнообразие.

В зависимости от размера гамет различают три вида сингамии:

  • изогамия – слияние двух одинаковых по размеру гамет со жгутиками (водоросли – улотрикс, хламидомонада);
  • анизогамия – образование зиготы двумя разными по размеру гаметами со жгутиками (бурые, зелёные водоросли);
  • оогамия – слияние двух разных по размеру и поведению клеток, мужская гамета обычно подвижна, женская – статична (млекопитающие, цветковые растения).

Виды копуляции

Рис. 1. Виды копуляции.

По способу оплодотворения выделяют два типа:

  • наружное – происходит во внешней среде (обычно в воде), характерно кишечнополостным, морским червям, многим рыбам;
  • внутреннее – перенос мужских гамет в женский организм, свойственный рептилиям, птицам, млекопитающим.

При наружном оплодотворении развитие зародышей происходит во внешней среде, при внутреннем – полностью или частично в утробе матери. Например, для пресмыкающихся характерно внутренне оплодотворение, но наружное развитие зародышей (откладывание яиц).

Внутреннее

При внутреннем оплодотворении подвижная мужская гамета (сперматозоид) достигает неподвижной женской гаметы (ооцита) в половых путях самки. Контакту клеток способствуют специальные вещества, выделяемые ооцитом. Акросома – органелла, находящаяся в передней части сперматозоида, – выделяет ферменты, разрушающие оболочку ооцита.

После попадания сперматозоида внутрь формируется плотная оболочка, закрывающая доступ другим сперматозоидам. В это время ооцит завершает второе деление мейоза в процессе оогенеза (развития женской клетки) и превращается в яйцеклетку.

Ядро мужской гаметы увеличивается до размера ядра яйцеклетки. Постепенно ядра сближаются и сливаются в единое ядро. Образуется зигота.

Слияние сперматозоида и яйцеклетки

Рис. 2. Слияние сперматозоида и яйцеклетки.

Гаметы несут гаплоидный (одинарный) набор хромосом. После оплодотворения образуется клетка с диплоидным (двойным) набором хромосом.

Двойное

Особый способ размножения и оплодотворения у растений носит название двойного оплодотворения. Это процесс, при котором одновременно образуются зигота и эндосперм. Двойное оплодотворение характерно только для цветковых (покрытосеменных) растений.

Процесс двойного оплодотворения состоит из четырёх этапов:

  • формирование гамет – в пыльниках развиваются мужские спермии, в семязачатках завязи – яйцеклетки;
  • образование дополнительных клеток – вместе с яйцеклеткой формируются центральная клетка, образующая центральное ядро, и пять маленьких клеток;
  • попадание спермия в семязачаток – попавшие вместе с пыльцой на рыльце пестика два спермия проходят по пыльцевой трубке в семязачаток;
  • оплодотворение – один спермий сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу, второй – с центральным ядром, формируя эндосперм.

Двойное оплодотворение

Рис. 3. Двойное оплодотворение.

Зигота при двойном оплодотворении имеет диплоидный набор хромосом. При слиянии спермия с центральным ядром образуется клетка с триплоидным набором хромосом.

Что мы узнали?

Из урока биологии 10 класса узнали о способах и значении оплодотворения. В теме раскрыты понятия изогамии, анизогамия, оогамии, наружного и внутреннего оплодотворения, а также двойного оплодотворения. В процессе сингамии, копуляции или оплодотворения образуется новый, не похожий на родителей организм с уникальным генотипом.

Тест по теме

Предметы