Tręšimas gyvūnais: apvaisinimo procesas gyvūnuose - paaiškinta!

Tręšimas gyvūnuose: Gyvūnų tręšimo procesas!

Vyriškos lyties lytinių lytinių citoplazmų ir pronuclei sujungimas su diploidiniu zigotu yra žinomas kaip tręšimas.

Išorinis ir vidinis tręšimas:

Tręšimas reikalauja, kad kiaušialąstės ir spermos būtų ištuštintos arti. Tai gali būti padaryta vandenyje vandens gyvūnams arba specialiose moterų ertmėse, dažniau sausumoje.

Daugumoje vandens gyvūnų, pvz., Dygiaodžių, daugelis žuvų ir varliagyvių (varlių) ir kiaušialąstės, ir spermos yra dedamos tiesiai į vandenį, kur jie tręšiami. Tai vadinama išoriniu apvaisinimu, vykstančiu už organizmo kūno. Kitų vandens gyvūnų (pvz., Galvakojų moliuskų) ir daugumos sausumos gyvūnų kopuliacijos metu spermos susikaupia arba į moters (kaip ir stuburinių) kiaušintakį, arba į specialias talpyklas, vadinamas spermathecae (pvz., Vabzdžiais, vorais), todėl kad tręšimas vyksta organizmo viduje. Tai vadinama vidine tręšimu.

Tręšimo vieta:

Žmonėms apvaisinimas dažniausiai vyksta kiaušintakio (Fallopian vamzdžio) ampuliarinis-istminis jungimas.

Spermų atvykimas:

Vyrų išleidžia spermą į moters makštį artimų gimdos kaklelio metu (kopuliacija). Tai vadinama sėklinimu. Vienoje spermos ejakuliacijoje gali būti 300 milijonų spermatozoidų.

Spermų judėjimas:

Iš makšties spermos keliauja į gimdą, bet tik keli tūkstančiai patenka į kiaušintakių angas. Pirmiausia, gimdos ir kiaušintakių susitraukimai padeda spermatozoidų judėjimui, bet vėliau jie juda savo judrumu. Spermos plaukia skysčio terpėje 1, 5-3 mm per minutę greičiu, kad pasiektų vietą. Makšties epitelio leukocitai sunaikina milijonus spermos.

Antrinio oocito atvykimas:

Žmonėms antrinis oocitas išsiskiria iš brandaus Graafo kiaušidžių folikulų (ovuliacija). Oocitą gauna netoliese esantis Fallopian piltuvas, o į fopetinį vamzdelį siunčiamas fimbria ir jų blakstienų judesiais. Antrinis oocitas gali būti apvaisintas tik per 24 valandas nuo jo išleidimo iš kiaušidės.

Antrinį oocitą supa daug spermų, bet tik vienas spermatozoidas sėkmingai apvaisina oocitą. Nuo to laiko, kai vyksta antrasis meiotinis pasidalijimas, spermos patenka į antrinį oocitą. Antrąjį meiotinį pasidalijimą užbaigia spermos patekimas į antrinį oocitą. Po šio antrinio oocito vadinamas kiaušialąstė (kiaušinis).

Spermų talpinimas:

Moterų lytinių organų spermos yra tinkamos apvaisinti kiaušinėlį moterų lytinių organų traktuose. Šios moterų lytinių organų sekrecijos išskiria dengiančias medžiagas, kurios kaupiasi ant spermos paviršiaus, ypač tuos, kurie yra spuogai. Taigi, receptorių vietos akrozomoje yra veikiamos ir spermatozoidai tampa aktyvūs, kad prasiskverbtų į kiaušinį. Šis žinduolių spermos aktyvacijos reiškinys yra žinomas kaip talpinimas. Talpa užtrunka apie 5–6 valandas.

Sėklinių pūslelių, prostatos ir bulburetrinių liaukų (Cowper liaukų) išskyros spermoje yra maistinių medžiagų, kurios aktyvina spermą. Šių liaukų išskyros taip pat neutralizuoja makšties rūgštingumą. Šarminė terpė padidina spermos aktyvumą.

Fiziniai ir cheminiai tręšimo įvykiai:

Šie įvykiai apima šiuos procesus:

i) Acrosominė reakcija:

Po ovuliacijos antrinis oocitas pasiekia kiaušintakį (oviduct). Kapsuliniai spermos reakcijos vyksta akrosomoje ir išsiskiria įvairiomis cheminėmis medžiagomis, esančiomis akrosomoje. Šios cheminės medžiagos yra vadinamos spermos lizinais. Svarbūs spermos lizinai yra:

i) hialuronidazė, veikianti folikulų ląstelių pagrindines medžiagas, \ t

(ii) koroną prasiskverbiantis fermentas, kuris ištirpdo koroną ir (iii) zona liziną arba akrosiną, kuris padeda virškinti zona pellucida.

Optimali pH, Ca ⁺⁺, Mg ⁺⁺ jonų koncentracija ir temperatūra yra būtinos akrosominei reakcijai. Ca ⁺⁺ atlieka svarbų vaidmenį akrosominėje reakcijoje. Jei nėra Ca ⁺⁺, tręšimas nevyksta.

Dėl akrosominės reakcijos spermos plazmos membrana susilieja su antrinės oocito plazmos membrana, kad spermos kiekis patektų į oocitą. Spermos susiejimas su antriniu oocitu sukelia oocitų plazmos membranos depolarizaciją. Depolarizacija užkerta kelią polispermijai (daugiau nei vieno spermos patekimas į oocitą). Tai užtikrina monospermiją (vieno spermos patekimas į oocitą).

ii) Žievės reakcija:

Iš karto po spermos ir oocitų plazmos membranų susiliejimo antrinis oocitas rodo žievės reakciją. Žievės granulės yra po antrinės oocito plazmos membrana. Šios granulės susilieja su oocito plazmos membrana ir išskiria jų turinį, įskaitant fermentus tarp plazmos membranos ir zona pellucida. Šie fermentai sukietina zona pellucida, taip pat neleidžia patekti į papildomus spermus (polispermiją).

iii) Spermatozoidų įvedimas:

Susilietus su spermomis, antrinis oocitas sudaro projekciją, vadinamą priėmimo ar tręšimo kūgiu, kuris gauna spermą. Spermos distalinė centriolė dalijasi ir sudaro du centriolius, kad generuotų mitozinio veleno formavimąsi ląstelių dalijimui. Žinduolių antrinis oocitas (kiaušinis) neturi savo centriolių.

iv) Karyogamija (Amphimixis):

Spermatozoidų įėjimas skatina antrinį oocitą užbaigti suspenduotą antrąjį meiotinį pasiskirstymą. Tai sukuria haploidą brandų kiaušialąstę ir antrą polinį kūną. Spermos, kurioje yra branduolys, galva atskiria nuo vidurinės dalies ir uodegos ir tampa vyrišku pronucleus. Antrasis polinis kūnas ir spermatozoidų uodegos degeneracija.

Dabar kiaušialąstės branduolys vadinamas moterišku pronucleus. Vyriški ir moteriški pronuklei judėti vienas į kitą. Jų branduolinės membranos skaidosi spermos chromosomų ir kiaušialąstės yra vadinamos karyogamija arba amfimiksu. Dabar apvaisintas kiaušinėlis (kiaušinis) vadinamas zygotu (gr. Zygonololkas, zygozė - jungtis). Zigotas yra diploidinė vienaląsčioji ląstelė, turinti 46 chromosomas žmonėms. Manoma, kad motina yra nėščia.

v) Kiaušinių aktyvinimas:

Spermatozoidų įvedimas stimuliuoja metabolizmą zigotoje. Todėl padidėja ląstelių kvėpavimo ir baltymų sintezės greitis.

Tręšimo procesas:

Tręšimo procesas apima šiuos žingsnius:

a) Kiaušinio aktyvavimas:

Jis užbaigiamas šiais etapais:

i) spermos judėjimas į kiaušinį:

Susitikimas tarp spermos ir kiaušialąstės yra tik atsitiktinis, nes spermatozoidų judėjimas yra visiškai atsitiktinis. Tačiau kai kurioms rūšims spermos yra nukreiptos į kiaušialą su cheminėmis medžiagomis. Trąšos ir antiferlilizinai tampa aktyvūs po spermos susidūrimo su kiaušialąstėmis.

Kiaušinis išskiria cheminę medžiagą, žinomą kaip trąšą (kurį sudaro glikoproteinas). Spermatozoidų paviršiuje yra baltymų medžiaga, vadinama antifertilizinu (susideda iš rūgštinių amino rūgščių). Kiaušinio trąšos sąveikauja su tos pačios rūšies spermos antifertilizinu. Dėl šios sąveikos spermos prilimpa prie kiaušinio paviršiaus. Spermatozoidų prilipimas prie kiaušinio paviršiaus susidaro jungiant trąšų molekules, kurios sukuria pradinę jungtį.

ii) Spermos aktyvavimas:

Periferinė spermos akrosomų dalis pertrauka ir išskiria jo turinį, spermos lizinus. Centrinė akrosomų dalis pailgėja ir sudaro ploną, ilgą vamzdį, vadinamą akrosominiu gijų.

Kai spermatozoidas turi tokį akrosominį gijų, išsikišusį iš spermos galvos, jis sako, kad jis yra aktyvuotas įsiskverbimui į neperdirbtą kiaušinį. Išleistas fermentas hialuronidazė (spermos lizinas) iš akrosomos ištirpdo koroną radiata, zona pellucida ir vitelline membraną, leidžiančią spermai įsiskverbti į šias dangas.

iii) Kiaušinių apvaisinimo aktyvinimas:

Susilietus su sperma, kiaušinis sudaro projekciją, vadinamą priėmimo ar tręšimo kūgiu, kuris gauna spermą. Spermos įsiskverbimas į kiaušinį vadinamas apvaisinimu. Tiesiog po to, kai spermos patenka į kiaušinį, kiaušinėje susidaro tręšimo membrana, kad būtų išvengta kitų spermatozoidų patekimo.

b) Amphimixis:

Sėklinimo metu visa sperma gali patekti į kiaušinį, kaip žinduoliai arba sperma palieka uodegą už kiaušinio arba netrukus po to, kai patenka į kiaušinio citoplazmą. Kiaušialąstė užbaigia antrąjį meiotinį pasiskirstymą ir išleidžia antrąjį polinį kūną. Spermos galva išsipučia, kad sudarytų vyrišką pronucleus, o kiaušialąstės branduolys tampa moterišku pronucleus. Haploidinio vyriško pronucleus sujungimas su haploidiniu moterišku pronukleu sudaro apvaisinto kiaušinio arba zigoto branduolį.

Embrionas:

Skilimas:

Terminas skilimas arba segmentavimas taikomas zigoto greito mitozinio padalijimo serijai, kuri paverčia vienaląsčiusį zigotą į daugiakulį struktūrą, kuri vadinama morulė, kuri galiausiai transformuojasi į blastulę, turinčią nepaliekantį storą blastodermą aplink centrinę erdvę, blastoką. Skilimo tipai

A Remiantis geltonojo cukraus kiekio ir pasiskirstymo modeliu, skilimas yra dviejų tipų: holoblastinis ir meroblastinis.

1. Holoblastinis skilimas:

Zigotas ir blastomerai visiškai padalijami į dukterines ląsteles. Jis yra dviejų tipų: lygus ir nevienodas.

(i) vienodas holoblastinis skilimas:

Jis sudaro lygias blastomeres. Jis įvyksta žvaigždės žuvyse.

(ii) Nevienodas holoblastinis skilimas:

Jis sudaro nevienodas blastomeres. Blastomerai yra mikromeres (mažesni) ir makromerai (didesni). Jis randamas varlės.

2. Meroblastinis skilimas:

Šio tipo skilimo atveju skyriai apsiriboja gyvūno polių arba periferiniu kiaušinio regionu. Trynys išlieka nedalomas. Jis yra dviejų tipų: diskotinis ir paviršinis.

(i) Diskoidinis skilimas:

Padaliniai apsiriboja citoplazminiu disku, esančiu prie gyvūnų poliaus. Jis pasireiškia ropliams, paukščiams ir kiaušinių dėjimo žinduoliams.

ii) paviršinis skilimas:

Skilimas išlieka tik periferinė kiaušinio dalis. Jis pasireiškia nariuotakojams, ypač vabzdžiams.

B. Remiantis blastomerų potencialu, skilimas yra dviejų tipų: nustatomas ir neapibrėžtas.

1. Nustatykite (mozaika) skilimą:

Šio tipo skilimo atveju pilnas embrionas susidaro tik tada, kai visi blastomerai lieka kartu, pvz., Anelidiniai kiaušiniai.

2. Neapibrėžtas (ne mozaikos) skilimas:

Šio tipo skilimo metu kiekvienas ankstyvas blastomeras, atskirtas nuo kitų blasomerų, gali sukelti pilną embrioną, pvz., Chorduoti kiaušinius.

Virškinimas:

Gastroulio formavimasis iš monoblastinio blastulio vadinamas gastruliacija. Virškinimas yra tas embriono vystymosi etapas, kurio metu blastulų (varlių) / blastoderminio vezikato (žinduolių) ląstelės juda mažomis masėmis arba kaip ląstelių lapas, kad pasiektų galutinę vietą. Tokie ląstelių judesiai vadinami morfogenetiniais judesiais. Jis skirstomas į dvi rūšis.

1. Epibolis:

Terminas „epibolis“ yra kilęs iš graikų kalbos, ty „mesti“ arba „išplėsti“. Epibolis reiškia ektodermą formuojančių regionų apaugimą aplink endodermą sudarančius regionus. Jis atsiranda varlėje, kur mikromeras greitai pasiskirsto gyvulio pusėje ir pasiskirsto per megameres per augalinę pusę.

2. Emboly:

Terminas „emboly“ taip pat yra kilęs iš graikų kalbos, reiškiančio „išmesti“ arba „traukti“. Perspektyvių endoderminių ir mezoderminių ląstelių migracija iš paviršiaus į embriono vidų vadinama emoliu. Tai apima invaginaciją, involiuciją, įsiskverbimą ir delaminavimą.

i) Įkūrimas:

Tai yra embriono (blastulos) augalinio poliaus įsiskverbimo arba įsiurbimo į ertmę (blastocoel) procesas, sudarantis dvigubos sienelės struktūrą. Tai lygiai taip pat, kaip stumti vienoje pusėje guminį rutulį su nykščiu. Invaginacija vyksta varlės blastulėje.

ii) Dalyvavimas:

Terminas „involution“ reiškia „pasukimą“ arba „sukti“. Involiucija yra paviršinių ląstelių riedėjimo arba pasukimo į embriono vidų procesas. Jis atsiranda varlių blastulėje.

iii) įsišaknijimas:

Terminas „ingresija“ reiškia „vidinę migraciją“. Įstūmimo metu blastomerai sudaro naujas ląsteles iš jų paviršiaus. Naujos ląstelės migruoja į blastulio blastoką, kad susidarytų kieta gastrula. Tai reiškia, kad ji sudaro kietą gastrulą arba sterogastrulę be archenterono (primityvios ertmės). Archenteronas formuojamas vėliau dalijant vidinę ląstelių masę. Įtempimas yra dviejų rūšių.

(a) Unipolinis Ingresija:

Ląstelių vidinė migracija apsiriboja tik augaliniu poliu. Tai matoma Obelijoje.

(b) Apoliarinė įtampa:

Ląstelių migracija vyksta iš blastodermo (blastulos sienos) pusių. Tai įvyksta Hydra.

iv) pašalinimas:

Terminas delaminavimas reiškia „išskaidymą“. Pašalinimas yra procesas, kai ląstelių sluoksnis atskiriamas nuo pirminio blastulio sluoksnio. Jis pasireiškia viščiukų ir triušių virškinimo metu.

Visuose triploblastiniuose gyvūnuose trijų bakterijų sluoksniai, būtent ektodermai, mezodermai ir endodermai, atsiranda dėl morfogenetinių judesių.

Procesas:

Žmonėms gemalo lavonai yra suformuoti taip greitai, kad sunku nustatyti tikslią įvykių seką.

Embrioninio disko formavimasis:

Matėme, kad ankstyvasis blastocistas susideda iš vidinės ląstelių masės ir trofoblastų. Vidinėje ląstelių masėje yra ląstelių, vadinamų kamieninėmis ląstelėmis, kurių stiprumas gali sukelti visus audinius ir organus. Vidinės ląstelės masės ląstelės diferencijuojamos į dvi sluoksnius maždaug po 8 dienų po apvaisinimo, hipoblasto ir epiblasto. Hipoblastas (primityvus endodermas) yra kolonėlių ląstelių sluoksnis, o epiblastas (primityvus ektodermas) yra kubo formos ląstelių sluoksnis. Hipoblasto ir epiblastų ląstelės kartu sudaro dviejų sluoksnių embrioninį diską.

Amniono ertmės formavimasis:

Tarp epiblastų ir trofoblastų atsiranda erdvė, vadinama amniono ertme, užpildyta amnioniniu skysčiu. Šio ertmės stogą formuoja amniogeninės ląstelės, gautos iš trofoblastų, o jo grindis sudaro epiblastas.

Papildomo embriono koelomo formavimasis:

Trofoblastų ląstelės sukelia ląstelių masę, vadinamą papildomu embrioniniu mezodermu. Šis mezodermas vadinamas extraembryoniniu, nes jis yra už embriono disko. Jis nesukelia jokio embriono audinio. Extraembryoninis mezodermas yra diferencijuotas į išorinį somatopleurinį papildomą embrioninį mezodermą ir vidinį splanchnopleuric extraembryonic mezodermą. Abu šie sluoksniai prideda papildomą kalibraciją.

Choriono ir Amniono formavimasis:

Šiame etape susidaro dvi labai svarbios embrioninės membranos - chorionas ir amnionas. Chorioną sudaro somatopleurinis papildomas embrioninis mezodermas ir lauke esantis trofoblastas. Amnioną sudaro amnogeninės ląstelės, esančios viduje, ir splanchnopleuric ekstraembriškos mezodermos.

Kaip minėta anksčiau, amniogeninės ląstelės yra gautos iš trofoblastų. Vėliau choras tampa pagrindine embrionine placentos dalimi. Korionas taip pat gamina žmogaus chorioninį gonadotropiną (hCG), kuris yra svarbus nėštumo hormonas.

Amnionas supa embrioną, kurdamas amniono ertmę, užpildytą amniono skysčiu. Amniono skystis tarnauja kaip vaisiaus amortizatorius, reguliuoja vaisiaus kūno temperatūrą ir neleidžia išdžiūti.

Moliuskų formavimasis:

Išlygintos ląstelės, atsirandančios dėl hipoblastų plitimo ir linijos blastokelio viduje. Tai yra endoderminės ląstelės, kurios pamušia pirminį trynio maišelį. Išskyrus ekstraeminį mezodermą ir vėliau ekstraeminį koelomą, trynio maišelis (embrioninė membrana) tampa daug mažesnė nei anksčiau ir dabar vadinama antrine trynio maišeliu.

Šis dydis pasikeitė dėl pamušalo ląstelių pobūdžio pasikeitimo. Šios ląstelės nebėra suplotos, bet tampa kubinėmis. Antrinė trynio sultis susideda iš išorinių splanchnopleurinių papildomų embrioninių mezodermų ir vidinių endoderminių ląstelių.

Trynio maišelis yra kraujo ląstelių šaltinis. Jis taip pat veikia kaip amortizatorius ir padeda išvengti embriono džiūvimo.

Primityvios juostos formavimasis:

Virškinimas apima ląstelių pertvarkymą ir migraciją iš epiblasto. Suformuota primityvioji grandinė, kuri yra silpnas griovelis ant epiblasto nugaros paviršiaus. Jis pailgėja nuo užpakalinės dalies į visą embriono dalį. Primityviosios juostelės aiškiai nustato embriono galvą ir uodegos galus, taip pat jo dešinę ir kairiąsias puses.

Embrioninių sluoksnių formavimasis:

Sukūrus primityviąją eilutę, epiblasto ląstelės judina į vidų žemiau primityviosios sekos ir atsiskiria nuo epiblasto. Šis atvirkštinis judėjimas vadinamas invaginacija. Kai ląstelės yra invaginuotos, kai kurios iš jų išstumia endodermą sudarančius hipoblastus. Tarp epiblastų ir naujai suformuotų endodermų ląstelės lieka mezodermu. Ląstelės, likusios epiblastuose, sudaro ektodermą.

Taigi susidaro trys gemalo sluoksniai, ty endodermas, mezodermas ir ektodermas, kurie sukelia visus kūno audinius ir organus.

Organogenezė:

Primityvūs gemalų sluoksniai, susidarę virškinimo metu, išsiliejantys į ląstelių grupes, vadinamus pirminiais organų pagrindais, ir organų formavimo iš trijų gemalų sluoksnių procesas yra žinomas kaip organogenijos. Pirminiai organų rudimentai dar labiau suskirstomi į antrinius organus, kurie yra pradiniai organų ir jų dalių formavimo etapai. Šiame etape embrionas įgyja panašumų su suaugusiu ar lervu.