Оплодотворение, виды, этапы. Капацитация спермиев

Оплодотворение– процесс слияния мужской половой клетки с женской, в результате чего образуется новая клетка – зигота с диплоидным набором хромосом.

У мужских гамет имеется двигательный аппарат (хвостик), способность выделять ферменты в окружающую среду для проникновения в яйцеклетку, способность вносить в генетический материал яйцеклетки набор хромосом.

После полового акта спермии в составе плазмы попадают на краниальную часть влагалища, омывая шейку матки, и проталкиваются через канал шейки в матку. В дальнейшем двигаются за счет собственной подвижности, способности двигаться против тока течковой слизи, за счет антиперистальтических движений мышечных структур репродуктивной системы самки. Стимуляция оплодотворения – за счет простагландинов и окситоцина. У животных с маточным типом осеменения спермии заполняют рога матки. Область соединения матки с яйцепроводом – резервуар для спермиев.

В процессе продвижения спермиев по половым путям самки большая часть их погибает, из нескольких миллиардов или миллионов выживает несколько тысяч. Через перешеек в ампулу яйцепровода проникают только жизнеспособные половые клетки (у которых мембрана длительное время сохраняет стабильность). Спермии подвергаются воздействию различных факторов со стороны секрета матки и яйцепроводов, что вызывает различные изменения в спермиях и окончательное созревание половых клеток.

Процесс оплодотворения происходит в верхней трети яйцепровода. Спермии ожидают яйцеклетку, которая тоже должна «дозреть». При наличии активных спермиев в яйцепроводе ооцит отделяет направительные тельца и созревает. Неполноценные гаметы не вступают в процесс оплодотворения, или зародыши гибнут на ранних стадиях развития.

Чтобы спермий могли оплодотворить яйцеклетку, в них должны произойти изменения, характеризующие капацитацию, т.е. их готовность к оплодотворению. Под капацитацией (созреванием, инкубацией) спермиев понимают комплекс физиологических и физико-химических изменений, в результате которых спермий приобретают способность проникать через блестящую оболочку и оплодотворять яйцеклетку. В естественных условиях капацитация происходит во время прохождения спермиев по генитальному тракту самки, где они отделяются от семенной плазмы. Капацитация может осуществляться in vitro, если спермий будут находиться в определенных культуральной и газовой средах.

Стадии оплодотворения Денудация

Яйцеклетка освобождается от лучистого венца. Основная роль принадлежит спермиям, которые, внедряясь между клетками фолликулярного эпителия, выделяют ферменты (гиалуронидазу). За счет этих ферментов разжижается гиалуроновая кислота, входящая в состав студенистого вещества, связывающего клетки лучистого венца. Рассеивание клеток лучистого венца может происходить под влиянием спермиев животных другого вида. Также процессу денудации способствует наличие ворсинок на слизистой яйцепровода. Для оплодотворения не обязательно полное освобождение яйцеклетки от лучистого венца.

Вторая стадия

Спермии проникают через прозрачную оболочку яйцеклетки в околожелточное пространство. В это время заканчивается созревание яйцеклетки (выделение второго направительного тельца), ядро, содержащее гаплоидный набор хромосом, превращается в женский пронуклеус.