Oplodnja

Oplodnja ili singamija je fenomen seksualne reprodukcije, koji se sastoji od spajanja dva gameta različitog spola, uz pajanje njihovih jedara. Rezultat oplodnje je nova ćelija, jedinstvena u svojoj vrsti, pod nazivom zigot.^[1]^[2]^[3]^[4]

Oplodnja kod biljaka

Mahovine jetrenjarke su male biljke sa kompleksnim životnim ciklusom koji uključuje oplodnju.
Spermatozoid i jaje se spajaju u zigot iz kojeg se razvija embrion.

Oplodnja u spermatofita odvija se tek nakon oprašivanja, odnosno kada polen dođe na stigmu cvijeta i pridrži se za ljepljivu površinu. U ovom trenutku polenska granula završava svoj razvoj i proizvodi polenovu cijev (muški gametofit, da oplodi ženski gamet u jajniku oosferu). Dva gameta zajedno stvaraju novu ćeliju pod nazivom zigot koji će biti podijeljen tokom razvoja embriona. Uz korake bubrenje i klijanja, a zatim rast javlja se nova biljka, slična, ali genetički ne ista kao tijelo roditelja, jedinstveno u svojoj vrsti. Takva biljka se uobičajeno sastoji od korijena, stabljike i listova.^[5]

Oplodnja kod sisara

Jaje, umotano u zona pellucida i ooforu, nakon što je ispuštena iz jajnika ulazi u jajovod kreće se , zahvaljujući ćelijskim trepljama u oblozi cijevi. Spermatozoid, koji je prošao spermatogenezu i osnaživanje (oko 300-500 puta), u tranzitu uz ženske genitalije, ulazi u jaje u ampulnom dijelu cijevi.

Početak akrosomne reakcije: Akrosomna membrana i plazma spermatozoida se stapaju, što stvara poru koja omogućava izlučivanje litičkih enzima koji razlažu, cumulus i zonu pelucidu.

Ulazeća plazma spermatozoida i vanjska akrosomna membrana, u korespondenciji sa prednjim dijelom glave i dalje je umotan samo unutrašnju akrosomnu membranu. Ovo drugo je povezano sa lučenjem akrozina – enzima koji omogućava probijanje membrane zone pelucide. Na površini sperme nalazi se proteini zvani bindini koji se vezuju za receptore na membrani jajeta, omogućavajući prepoznavanje specifični, tj. blokiranje oplodnje između različitih vrsta.

Nakon zone pelucide, sperma se uvodi između zona pellucida i ovoleme, takozvani perivitelini prostor, u kojem se ne uklopa sa plazma membranom jajne ćelije u post-akrosomnoj regiji, na području u kojem se membrane dva gamet počinju spajati: fuzija gameta.

Prodor spermatozoida određuje proces aktivacije oocita.

Čim se dogodi fuzija, ioni natrija migriraju u ćeliju, što dovodi do promjene polariteta jajne membrane. Ovaj događaj predstavlja brzo zaklkjućavanje polispermije, tj. prodora drugog spermatozoida.

Fuzije stimulira oplođeno jaje za oslobađanje kalcijevog vala (koji dolazi iz citoplazmatske akumulacije) iz sperme: kortikalna reakcija.

S druge strane, aktivni loptasti razvoj jajeta, koji je zaustavljen u metafazi II, i aktivira spori blok polispermije, koji se sastoji u fuziji kortikalnih granula koje se nalaze u plazmi jajeta sa plazma membranom. U ovom trenutku polaritet membrane se vraća u normalno stanje.

Kortikalne granule sadrže [fenzim]]e koji prekidaju veze između jajeta i zona pelucide i uklanjaju receptore za spermu površine jajeta. Ostale tvari koje se nalaze u kortikalnim granulama, osmozom dobijaju vodu ispod zona pellucida, odvajajući je iz plazme membrane, i otvrdnuvši, sprečava ulazak drugih spermatozoida. Jaje stvara konus oplodnje oko jedra sperme, koja gubi membranu i provlači se se u citoplazmu jajeta. Osim toga, hromatin se sažima i umotava membranom endoplazmatičnog retikuluma. To čini muški pronukleus, koji se spaja sa ženskim pronuleusom, na kraju druge mitotske podjele. Oba sadrže brojne primarne nukleoluse, te su [[|ploidija|haploidna]], ali spajanjem nastaje diploidni zigot – prva ćelija embriona.

Načini oplodnje

Moguće su dva načina oplodnje: vanjska i unutrašnja.

Vanjska oplodnja se samo javlja u vodi, jer vodena sredinu omogućava jedinkama da osloboda gamete tako da je partnerski gamet suprotnog spola u odgovarajućem trenutku u stanju da se s njima spoji U vodenoj sredini oplodnje zahtijeva znatnu emisije spolnih ćelija i vrlo visoku potrošnje energije uz opasnost od neuspjeha.

Unutrašnja oplodnja se odvija tako što se muški gameti direktno u ženske spolne organe. Obilježena je niskom potrošnjom energije i visokom šansom za uspjeh.
- Indirektna unutrašnja oplodnja je vrlo česta u rakova, vodozemaca i glavonožaca; spermatofore (torbe koje sadrže pojedinačne spermatozoide) se odvajaju iz muškog tijela i premještaju u tijelo ženke, koji će ih čuvati sve dok ne budu potrebne za oplodnju.

Oplodnja kod čovjeka

Trenutak prije oplodnje

Oplodnja je stapanje muških i ženskih spolnih ćelija (spermija i jajnih ćelija).

Oplodnja se kod čovjeka odvija u jajovodu.

Oplodnja počinje spajanjem haploidnih spolnih ćelija-spermija i jajne ćelije koje se uglavnom odvija u jajovodima. Spermij prodire kroz membranu jajne ćelije. Iz glave spermija koji je ušao u jajnu ćeliju oslobađa se predjezgra s haploidnim brojem hromosoma. Predjezgra se udružuje u jajnoj stanici s haploidnom predjezgrom jajne ćelije te nastaje prava jezgra oplođene ćelije - zigote s potpunim brojem hromosoma (2n=46). U nastavku slijedi niz mitotičkih dioba, koji prelazi iz dvoćelijskog oblika u četveroćelijski oblik, pa dalje u rani zametak sa 8,16, 32, 64,128 itd. ćelijaa. Nakon otprilike 72 sata nastaje zametni mjehurić sastavljen od većeg broja ćelija. Mjehurić se sastoji od vanjskog sloja ćelija i unutarnje mase ćelija - embrioblasta, iz kojih se intenzivnom diobom razvija zametak čovjeka. Obložnim ćelijama mjehurića rani zametak će se za 7 do 8 dana ugnijezditi u dobro prokrvljenu sluznicu maternice. Ovdje se zametak hrani iz podloge sluznice maternice, dok se ne izgradi posteljica. Zametni razvoj teče postepeno s razvojem zametnih listića iz kojih će se u zametku razvijati pojedini organi i organski sistemi (probavni, jetra, pluća, srce, krvne žile, kosti, mišići, mokraćni i spolni organi te živčani sistem s čulima). Kada se jajna ćelija oplodi jednom nije moguće da se oplodi ponovo. Jednojajčani blizanci nastaju kada se oplođena jajna ćelija podijeli na 2 zasebne koje su genetički identične, a dvojajčani kada se u jajnicima stvore 2 jajne ćelije i bivaju oplođene dvama spermatozoidima.

Također pogledajte

Zigot

Reference

^ Gilbert S. F. (2010). Developmental Biology (9 izd.). Sinauer Associates. ISBN 9780878935581.
^ Hall, Brian Keith (1998). "8.3.3 The gastrula and gastrulation". Evolutionary developmental biology (2 izd.). The Netherlands: Kluwer Academic Publishers. ISBN 9780412785801. Upotreblja se zastarjeli parametar |chapterurl= (pomoć)^{[mrtav link]}
^ Harrison, Lionel G. (2011). The Shaping of Life: The Generation of Biological Pattern. Cambridge University Press. ISBN 9780521553506.^{[mrtav link]}
^ Hall J. E., Guyton A. C. (2006): Textbook of medical physiology, 11th edition. Elsevier Saunders, St. Louis, Mo, ISBN 0-7216-0240-1.
^ "Fecondazione". www.sapere.it.

Vanjski linkovi

Logo Commonsa

Fertilization na Wikimedia Commonsu.

[1] Gilbert S. F. (2010). Developmental Biology (9 izd.). Sinauer Associates. ISBN 9780878935581.

[2] Hall, Brian Keith (1998). "8.3.3 The gastrula and gastrulation". Evolutionary developmental biology (2 izd.). The Netherlands: Kluwer Academic Publishers. ISBN 9780412785801. Upotreblja se zastarjeli parametar |chapterurl= (pomoć)^{[mrtav link]}

[3] Harrison, Lionel G. (2011). The Shaping of Life: The Generation of Biological Pattern. Cambridge University Press. ISBN 9780521553506.^{[mrtav link]}

[4] Hall J. E., Guyton A. C. (2006): Textbook of medical physiology, 11th edition. Elsevier Saunders, St. Louis, Mo, ISBN 0-7216-0240-1.

[5] "Fecondazione". www.sapere.it.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]