Tipos de fertilização. Fertilização externa

A reprodução é o processo que permite aos seres vivos terem descendentes, reproduzir continuamente a sua própria espécie e, portanto, a existência da espécie. Pode ser sexual ou assexuado. Organismos celulares simples se reproduzem por divisão celular normal.

A reprodução sexual envolve a fusão de células reprodutivas femininas e masculinas jeitos diferentes. Para sua implementação é necessária a maturação preliminar dos gametas (células sexuais), e então certas condições são necessárias para seu encontro e fusão. Devido à fusão das células germinativas, forma-se um embrião (zigoto), cujo crescimento e desenvolvimento posteriores permitem a formação de um novo organismo (descendência).

Tipos de reprodução sexuada

A reprodução sexuada ocorre de duas maneiras: fecundação interna e fecundação externa.

Fertilização externa

A fertilização externa envolve a fusão de células germinativas fora do corpo da mulher (mulher). Um exemplo marcante pode servir como fecundação em peixes, em que a fêmea deposita os ovos (desova) e o macho os espermatozoides (leite) diretamente no reservatório e ali ocorre sua fusão.

A fertilização externa é inerente à maioria dos animais aquáticos invertebrados e a alguns vertebrados (anfíbios, moluscos, vermes, etc.). Para ser eficaz, requer a confluência de muitos fatores externos, pois espermatozoides e óvulos devem ser liberados no ambiente externo ao mesmo tempo e no mesmo local. É por isso que a natureza proporcionou reações comportamentais sexuais de indivíduos da mesma espécie (por exemplo, reunião em determinados locais e momento da desova).

Além de tudo isso, a fertilização externa requer a formação de um grande número de células germinativas no corpo da mulher e do homem para garantir sua fusão bem-sucedida. Isto se deve ao fato de que em ambiente externo Há grandes perdas e desperdícios, porque a maioria deles nunca se encontrará e simplesmente morrerá. Por exemplo, a rã do lago põe constantemente cerca de 11.000 óvulos (ovos), e o peixe-lua cerca de 30 milhões.

A fertilização é interna

Qualquer adaptação adicional que possa aumentar a probabilidade de encontro com células germinativas de indivíduos de sexos diferentes proporciona à espécie maior fertilidade e, consequentemente, a sobrevivência de toda a espécie. Além disso, os custos incorridos pelo organismo para a produção e maturação das células germinativas são significativamente reduzidos.

A fertilização externa é inferior ao tipo interno de fertilização. A fertilização interna recebeu esse nome devido ao fato de as células germinativas masculinas serem introduzidas diretamente no corpo de uma mulher. Esse tipo de fertilização é característico de espécies que se encontram em estágio superior de desenvolvimento evolutivo. A fertilização interna envolve a presença de órgãos adaptativos (genitais) especiais em indivíduos de sexos diferentes.

Quanto mais alto o estágio de desenvolvimento e evolução em que uma espécie animal se encontra, mais órgãos genitais adicionais ela possui. Estas são glândulas sexuais e órgãos adicionais (ovidutos, etc.).

Vale ressaltar que o número de células germinativas formadas em uma fêmea depende diretamente do grau de sua ligação com a prole. Quanto mais alto, menos ovos e, portanto, descendentes. Usando o exemplo do bacalhau e do peixe africano tilápia, este padrão pode ser claramente observado. A primeira põe cerca de 10 milhões de ovos por vez e nunca mais retorna ao local de postura. Telapia na boca carrega ovos em quantidades não superiores a 100 peças. A maioria dos mamíferos tem apenas alguns descendentes e o seu comportamento parental proporciona cuidados a longo prazo.

Fertilização em humanos

O homem pertence à espécie que se caracteriza apenas pela fecundação interna. O processo de fertilização ocorre nas trompas de Falópio, e o fertilizado célula sexual, avança ainda mais trompas de Falópio na cavidade uterina.

Partenogênese – fertilização sem fertilização

Outro tipo de reprodução é a partenogênese. Também é chamada de fertilização sem fertilização. Está no fato de o organismo filho se desenvolver a partir do material genético do próprio indivíduo (óvulo não fecundado). Dessa forma, podem ser formados indivíduos de apenas um sexo. A partenogênese é característica de abelhas, pulgões, alguns crustáceos inferiores e até pássaros (perus) e lagartos.

Na conclusão do artigo de revisão, podemos concluir que a fertilização externa é significativamente inferior à fertilização interna e é característica de espécies inferiores. Junto com desenvolvimento evolutivo criaturas vivas na terra e na água houve uma melhoria gradual nos métodos de reprodução (procriação). Afinal, como se sabe, quanto mais descendentes saudáveis ​​uma espécie produz, maiores são as suas probabilidades de sobrevivência.

Quem se caracteriza pela fecundação interna, qual a essência desse processo e como é? significado biológico? Você pode responder a essas e muitas outras perguntas lendo nosso artigo.

O que é reprodução sexuada

A reprodução é uma das propriedades de todos os organismos vivos. Este processo garante que a reprodução sexuada crie novas combinações de material genético e, portanto, de características dos organismos. É esse processo que está subjacente à hereditariedade e à variabilidade.

A reprodução sexual é chamada de reprodução, durante a qual participam os gametas. Estas são células especializadas que contêm um conjunto haplóide de cromossomos. Na natureza, tanto as plantas quanto os animais podem realizá-lo.

A estrutura dos gametas

O processo de fusão dos gametas é a fertilização. A fertilização interna ou externa é realizada apenas por células germinativas. Existem gametas masculinos e femininos - espermatozoides e óvulos. Eles têm diferenças significativas na estrutura. Assim, as células reprodutivas femininas não são capazes de se mover e contêm um suprimento suficiente de nutrientes. Isso se deve ao fato de que é a partir dos gametas femininos que ocorre o desenvolvimento do futuro organismo. As células reprodutivas masculinas das plantas também não são capazes de se movimentar, portanto o processo de fertilização nesses organismos é precedido pela polinização.

Gametas são estruturas que possuem um conjunto único ou haplóide de cromossomos. E tal estrutura não é de todo acidental. O fato é que um organismo adulto deve ter um conjunto duplo (diplóide) de cromossomos. Isto só é possível através da fusão de gametas haplóides.

Fertilização externa e interna

A fertilização é a união do material genético das células germinativas. Dependendo do local onde ocorre esse processo, existem vários tipos. A fertilização externa ocorre fora do corpo da mulher. Na natureza, é encontrado em anfíbios e peixes. A fertilização interna é característica de animais tipicamente terrestres: répteis, aves, mamíferos.

Características da fertilização externa

A fertilização externa ou externa começa com a liberação de células germinativas para o exterior. Portanto, a convergência dos organismos não é de todo necessária. Apesar disso, agregações de indivíduos reprodutores são frequentemente encontradas na natureza. Por exemplo, peixes ou sapos durante a desova.

A fertilização externa, interna ou intermediária, começa com o processo de inseminação. A sua essência reside na união das células germinativas. Os cientistas descobriram que durante a fertilização externa, quase imediatamente após o contato das células, ocorrem mudanças nos impulsos elétricos das membranas do óvulo. E após 7 segundos, o conteúdo dos gametas já está combinado, resultando na formação de um zigoto. Ele se divide repetidamente e gradualmente forma um embrião multicelular.

As fêmeas, que se caracterizam pela fertilização externa, liberam simultaneamente na água um grande número de ovos. Por exemplo, os peixes põem vários milhares de ovos de uma só vez. Apenas uma pequena parte deles será fertilizada e virará alevinos. O resto se tornará presa de animais aquáticos.

Quais são as vantagens da fertilização interna?

Ocorre internamente nos ductos reprodutivos femininos. É aqui que o ovo imóvel está localizado. O esperma se aproxima dela como resultado da relação sexual. Já foi estabelecido que na maioria dos casos apenas a substância nuclear do gameta masculino penetra no óvulo. Seu citoplasma praticamente não participa do processo de formação de um novo organismo.

A principal vantagem da fertilização interna é que o embrião é relativamente pouco afetado por condições ambientais desfavoráveis. Seu desenvolvimento certo tempo ocorre dentro do corpo da mãe. Fornece ao embrião tudo o que necessita: calor, umidade, oxigênio, nutrientes. Além disso, durante a fertilização dentro do corpo, a probabilidade de fusão dos gametas aumenta significativamente, o que determina a estabilidade do processo reprodutivo nesses indivíduos. Por estas razões, o número de gametas femininos capazes de fertilização é muito menor em comparação com os animais que os secretam. ambiente.

Um único espermatozoide fertiliza um determinado óvulo. Mas por que muitos organismos dão à luz vários indivíduos, ou mesmo dezenas, ao mesmo tempo? Isto é possível de duas maneiras. No primeiro caso, vários óvulos são liberados para fertilização de uma só vez, cada um deles conectado a um gameta masculino separado. Nesse caso, nasce uma pessoa. Eles podem ser do mesmo sexo ou de sexos diferentes e não são mais parecidos entre si do que irmãos. Gêmeos idênticos resultam da divisão do zigoto em várias partes. Nesse caso, uma pessoa dá à luz filhos do mesmo sexo, semelhantes entre si como duas ervilhas numa vagem.

Reprodução sexuada de plantas

Nas plantas com flores, a fertilização também ocorre - internamente. Os representantes desta unidade sistemática possuem uma série de características que se manifestam durante o processo sexual. É realizado por uma flor. O processo de fusão dos gametas é precedido pela polinização. Sua essência está na transferência das células reprodutivas masculinas para o estigma do pistilo com a ajuda do vento, dos insetos, da água ou do homem.

Fertilização dupla

Em seguida, dois espermatozoides, juntamente com o tubo germinativo em germinação, descem para a parte inferior expandida do pistilo - o ovário. Aqui ocorre a fusão de um espermatozoide com o gameta feminino e o outro com a célula germinativa central. Portanto, tal fertilização é chamada de fertilização dupla. Como resultado, forma-se um embrião, rodeado por um nutriente de reserva, o endosperma e a membrana. Em outras palavras, uma semente.

Este processo proporcionou às plantas com flores modernas uma posição dominante no planeta. O óvulo e o embrião são protegidos de forma confiável pelas paredes do ovário, e a semente contém o suprimento necessário de nutrientes e água necessários para o crescimento e desenvolvimento de uma planta adulta.

Tipo de fertilização e habitat animal

É fácil traçar a dependência do habitat dos organismos e do tipo de fertilização. Assim, a fusão dos gametas no meio externo ocorre na água, onde se desenvolve inicialmente o embrião dos organismos com fecundação externa. Além disso, este processo só é possível em ambiente neutro ou alcalino, mas torna-se impossível em ambiente ácido.

O aparecimento da fecundação interna no processo de evolução está associado ao surgimento de cordados em terra. A vida de representantes desse tipo fora da água tornou-se possível justamente graças a esse recurso. A fertilização interna em répteis ocorre dentro do corpo da fêmea, onde o embrião se desenvolve inicialmente. É encontrada no ovo, que contém um rico suprimento de substâncias e, na maioria dos casos, é coberto por densas cascas. Um aumento na quantidade de vitelo compensa a ausência do estágio larval na ontogênese dos répteis. E o aparecimento de conchas densas faz possível desenvolvimento ovos em terra seca e os protege de forma confiável contra ressecamento e danos mecânicos.

Ontogênese de animais multicelulares

O zigoto, que se forma a partir da fertilização, começa a se dividir muitas vezes. Depois de um certo tempo, já consiste em uma série de células - blastômeros. Em seguida, inicia-se a fase de gástrula, caracterizada pela anlage.O processo de desenvolvimento do embrião continua com a formação dos órgãos e seus sistemas.

O desenvolvimento individual de animais multicelulares inclui os períodos embrionário e pós-embrionário. Nos organismos com fecundação interna, a primeira delas ocorre no corpo da mãe ou dentro do óvulo. Isto fornece mais alto nível desenvolvimento dos animais, bem como a sua capacidade de viver de forma independente após o nascimento. A partir do momento do nascimento, inicia-se o período pós-embrionário. A fertilização, interna ou externa, determina o tipo futuro de desenvolvimento dos organismos. No primeiro caso, ocorre sem a fase larval. Nesse caso, um recém-nascido difere ligeiramente de um sexualmente maduro. Esse tipo de desenvolvimento é denominado direto. Mas peixes e anfíbios passam por um estágio larval, durante o qual se desenvolvem ainda mais, atingindo o nível de organização dos representantes adultos.

Assim, a fertilização interna é o processo de fusão das células germinativas dentro do corpo da mulher. Comparado ao externo, apresenta uma série de vantagens significativas: mais alta probabilidade fusão dos gametas, sua independência das condições externas e garantia de maior viabilidade de futuros indivíduos.

Em animais superiores, células reprodutivas masculinas e femininas, ou gametas, são usadas para reproduzir os descendentes. Eles são muito diferentes uns dos outros e do resto das células do corpo.

A célula reprodutiva feminina é chamada de óvulo. É grande, de formato oval ou esférico, contém grandes quantidades de deutoplasma (gema) - material de construção, devido ao qual nos mamíferos (exceto nos animais ovíparos: a equidna e o ornitorrinco) o óvulo se desenvolve no primeiro momento após a fecundação, e nos demais animais até a plena maturação do embrião. É por isso que as células deste último atingem um tamanho verdadeiramente gigantesco.

Os maiores ovos de todos os animais que vivem atualmente na Terra, se os considerarmos com todas as membranas, que nas aves incluem a casca e a proteína, são os ovos de avestruz. O peso desta gaiola é de 2–3 kg. Os répteis pré-históricos extintos e o pombo-passageiro, que viveram na Terra há relativamente pouco tempo, tinham um volume de ovos do tamanho de um balde. O óvulo humano é um dos menores, seu diâmetro é de 0,2–0,5 milímetros. Nos invertebrados, são conhecidos ovos ainda menores, cujo diâmetro mal chega a 0,04 milímetros.

Os óvulos amadurecem nos órgãos genitais femininos - os ovários. Nos humanos, eles são formados em primeira infância, por cerca de dois anos e meio, e depois não mudam. Foi possível calcular que cada ovário nesta época continha 30.000 óvulos. Em mais Período inicial existem vários mais, mas a partir do sexto mês de vida intrauterina no ovário do embrião, alguns deles começam a amadurecer, mas não atingem o desenvolvimento completo.

Um ovo em maturação se divide duas vezes e perde metade de seus cromossomos. Somente depois que a menina atinge a puberdade o óvulo pode atingir o pleno desenvolvimento e ocorre a ovulação, a liberação do óvulo do ovário. Durante a vida de uma mulher, apenas pouco mais de 400 óvulos amadurecem, 13 em um ano.

As células reprodutivas masculinas - espermatozóides - são únicas e diferentes de outras células do corpo. Os espermatozoides de diferentes animais diferem uns dos outros em aparência. O que eles têm em comum é que são sempre menores que um ovo e todos se caracterizam pela mobilidade.

O esperma de um mamífero consiste em uma cabeça pequena e uma cauda longa, com a qual se move. O comprimento de um espermatozóide humano é de 50 a 70 mícrons e suas cabeças têm apenas 4 a 5 mícrons. Os espermatozóides dos animais inferiores são especialmente complexos. Muitas vezes são equipados com um perfurador em forma de furador, broca, cinzel ou saca-rolhas para abrir a casca do ovo, bem como lâminas, barbatanas e outros dispositivos.

Os espermatozóides se desenvolvem nas gônadas masculinas - testículos, que nos vertebrados são pareados e localizados na cavidade corporal. Somente em humanos e em alguns mamíferos eles estão localizados em bolsas especiais diretamente sob a pele. A saída dos testículos ocorre durante a vida intrauterina do feto. Se por algum motivo isso não acontecer, os espermatozoides não se desenvolverão nesses testículos. Acredita-se que isso aconteça devido Temperatura alta dentro da cavidade abdominal. Em todo caso, os elefantes, cujos testículos ficam na cavidade corporal e a temperatura é bastante elevada, durante a época de acasalamento sobem alto nas montanhas, onde faz frio. Sem isso, a concepção é impossível. Quando esses gigantes são trazidos para o nosso norte frio, eles geralmente dão à luz descendentes nos primeiros anos. Mas devemos lembrar que mesmo em sua terra natal a criação de elefantes em cativeiro está longe de ser comum.

Os testículos masculinos têm cerca de mil túbulos contorcidos cada. As paredes dos túbulos contêm grandes células ovais, cuja divisão produz espermatozoides. Durante a divisão, eles, assim como os gametas femininos, perdem metade de seus cromossomos e depois cometem processo difícil reconstrução morfológica, transformando-se de uma célula oval comum em um espermatozóide maduro.

Os espermatozoides que ainda não adquiriram a capacidade de se mover são empurrados através dos túbulos para o epidídimo, que é um tubo altamente contorcido, onde os espermatozoides são armazenados no fluido seminal, que contém o necessário. nutrientes: glicose e frutose.

Independentemente de onde o espermatozoide encontra o óvulo, seja no trato reprodutivo da mulher ou fora do corpo, cada espermatozoide individual tem muito poucas chances de chegar ao óvulo. Na verdade, no trato genital feminino, o esperma humano precisa percorrer uma longa distância e a velocidade do movimento não excede 1,5–3 milímetros por minuto.

Para garantir a confiabilidade do encontro de duas células sexuais, a natureza teve que adotar a linha de usar enormes exércitos de espermatozoides, mesmo nos casos em que apenas um óvulo precisa ser fertilizado. Então, durante a relação sexual em sistema reprodutivo mulheres onde Melhor cenário possível Pode haver apenas um óvulo maduro, mas são introduzidos 200 ou mais milhões de espermatozoides.

A questão é ainda mais complicada pelo facto de as células reprodutivas (tanto femininas como masculinas) serem muito delicadas e de curta duração. O óvulo humano morre um dia após a ovulação; os espermatozoides no trato genital da mulher vivem um pouco mais, 24 a 48 horas.

Mas a questão não está apenas na duração da existência dos elementos sexuais, é também importante por quanto tempo eles são capazes de fertilizar. A casca dos ovos de salmão, uma vez na água, endurece tanto que o esperma não consegue mais penetrá-la. E os próprios espermatozoides retêm a capacidade de se mover na água por um tempo muito curto: no salmão - 45 segundos, e na truta apenas 23 segundos. Por tal curto prazo e o encontro de ambas as células deve ocorrer. Portanto, quando reprodução artificial Os ovos de salmão nas fábricas de peixes são pré-misturados com esperma e só um pouco depois transferidos para a água.

A vida útil e a capacidade de movimentação dos espermatozoides podem aumentar significativamente se eles forem mantidos sem água. Na forma “seca”, o esperma de alguns peixes pode ser armazenado por uma a duas semanas, às vezes mais.

Em alguns animais, o esperma é armazenado no trato genital feminino por muito tempo. O acasalamento dos morcegos ocorre durante o inverno, mas a fertilização não ocorre neste momento. O esperma introduzido no corpo da mulher é armazenado no trato genital até a primavera. O esperma do caracol pode ser armazenado por anos. Nas abelhas, o acasalamento ocorre uma vez na vida. O esperma é armazenado em um saco especial conectado ao trato genital. Quando a abelha rainha põe óvulos, ela abre voluntariamente o esfíncter da bolsa e permite que os espermatozoides fertilizem os óvulos postos. Se a postura for feita com o esfíncter fechado, os ovos não são fertilizados.

Como um espermatozóide encontra um óvulo? Pouco se sabe sobre isso agora. Devido ao grande número de espermatozoides, encontros com óvulos podem ocorrer como resultado de colisões aleatórias. Dispositivos especiais também são conhecidos. Os óvulos de alguns animais contêm substâncias especiais que, liberadas no meio ambiente em quantidades completamente insignificantes, prolongam a vida dos espermatozoides ou os obrigam a se deslocar em direção à fonte dessa substância.

A existência de enormes exércitos de espermatozoides não é necessária. Enquanto a estrutura do aparelho reprodutivo facilita muito o encontro do espermatozoide com o óvulo, os animais se contentam com um pequeno número de células reprodutivas masculinas. Assim, em alguns crustáceos inferiores pertencentes aos dáfnídeos, dois ovos são armazenados em uma câmara de criação apertada, onde os espermatozoides entram durante o acasalamento, após o que o orifício por onde são introduzidos é fechado. Os espermatozoides desses dáfnídeos são muito grandes, inativos e, o que é especialmente interessante, são poucos. Durante o acasalamento, não mais do que cinco espermatozoides entram na câmara de criação e, no total, o macho não possui mais do que 20 espermatozoides.

A fertilização começa com a fixação de um espermatozóide na casca do óvulo. Agora ele deve entrar. Isso é evitado pela casca do ovo. Em alguns animais, como equinodermos e anfíbios, é muito espesso. Freqüentemente, é completamente intransitável para os espermatozoides, com exceção de um canal estreito denominado “micrópila”; Somente ao longo dele o espermatozóide pode penetrar no óvulo. Os esforços que os espermatozoides desenvolvem neste processo são enormes. Você pode observar como grandes óvulos de animais marinhos, em comparação com os quais os espermatozoides são insignificantes, começam a se mover ou girar lentamente sob a pressão amigável de seus milhares de exércitos que cercam o óvulo em um anel denso.

O óvulo humano, além de sua própria casca, é circundado por uma camada de células - a corona radiata e, portanto, é inacessível a um espermatozóide. Somente os esforços combinados de várias centenas de milhares de espermatozoides podem levar ao rompimento dessa barreira, destruindo, com a ajuda de uma enzima especial hialuronidase, contida em quantidades ínfimas em suas cabeças, a substância que une as células da corona radiata. Só então um dos espermatozoides conseguirá penetrar no óvulo.

A penetração no óvulo provoca imediatamente uma série de alterações nele, principalmente na casca: em um curto período de tempo torna-se tão denso que nenhum espermatozoide consegue mais penetrá-lo. O aparecimento desta membrana garante que o óvulo seja fertilizado por apenas um espermatozóide.

Nesse caso, o óvulo do óvulo se funde com o núcleo do espermatozoide que penetra em seu interior. Então o núcleo nova célula, que surgiu da fusão dos gametas masculinos e femininos, já contém o número total de cromossomos. Então o ovo começa a se dividir.

Em alguns casos, o surgimento da membrana de fertilização é retardado e, por conta disso, vários espermatozoides penetram no óvulo. Quando seus núcleos se fundem com o núcleo do ovo total existem mais cromossomos do que o normal. No entanto, para alguns organismos, a penetração de vários espermatozoides no óvulo é ocorrência normal. Porém, neste caso, apenas um deles se funde com o núcleo da célula feminina. O restante morre próximo à superfície do núcleo e sua substância é usada apenas para nutrir o óvulo.

Somente exclusivamente em casos raros Vários espermatozoides podem participar da fusão. Esse ovo geralmente se desenvolve incorretamente e logo morre. Porém, em insetos, pássaros e alguns outros animais, em condições artificiais, é possível cultivar exemplares individuais obtidos a partir da fusão de um óvulo com vários espermatozoides até a idade adulta.

Animais poliplóides, isto é, que possuem vários conjuntos de cromossomos, também surgem durante a fertilização normal de um óvulo por um espermatozóide, se o processo de fragmentação subsequente do óvulo for interrompido. A poliploidia é especialmente difundida nas plantas. As células das plantas poliplóides são maiores, resultando em um tamanho bastante aumentado da planta. Todas as plantas cultivadas são poliplóides. Os casos de poliploidia em animais são muito mais raros. Isto pode ser devido à confusão na determinação do sexo. Nesse caso, a divergência normal dos cromossomos não ocorre, a divisão do óvulo é interrompida e ele morre. Somente em animais do mesmo sexo a poliploidia ocorre facilmente.

A fertilização é uma reação específica. Isso significa que a fusão pode ocorrer entre células germinativas de animais pertencentes à mesma espécie ou a espécies muito semelhantes. A fertilização de um óvulo pelo esperma de animais não aparentados ocorre apenas como um fenômeno excepcional.

Outra característica da fertilização é que ela é irreversível. Se o espermatozóide que penetra no óvulo morrer por algum motivo, ele poderá continuar o desenvolvimento e a fragmentação como se nada tivesse acontecido. O desenvolvimento do óvulo continuará se o espermatozóide que o penetrou for cuidadosamente removido de lá. Nem um único espermatozóide será capaz de entrar neste óvulo novamente. Os embriões que se desenvolvem a partir desses óvulos fertilizados de forma incompleta morrem nos estágios iniciais de desenvolvimento e só às vezes atingem a idade adulta. A capacidade de um óvulo se desenvolver após a morte ou remoção do espermatozoide que penetrou em seu interior é muito propriedade importante. Graças a essa habilidade, coisas incríveis podem acontecer ao ovo.

A fertilização é a penetração de um espermatozóide em um óvulo e sua fusão - um processo característico da relação sexual. Nos animais, a fertilização pode ser externa ou interna. No primeiro caso, os produtos reprodutivos são depositados na água (anfíbios, equinodermos, etc.) ou em substratos sólidos (ácaros, etc.). Durante a fertilização interna, o óvulo é unido dentro do corpo da mãe.

Normalmente, um óvulo é fertilizado por apenas um espermatozóide, os núcleos dos demais são destruídos. O espermatozoide penetra no óvulo através do menor orifício em sua casca - a micrópila ou o “tubérculo receptivo” que se projeta em direção a ele. A cabeça (núcleo) do espermatozóide fica imersa nele, movendo-se em direção ao centro do óvulo; O núcleo de uma célula feminina se move em direção. Como resultado da fertilização, consegue-se a estimulação do óvulo, sua fragmentação, desenvolvimento e formação (ver). Durante o processo de fertilização, o conjunto diplóide é restaurado (ver), as informações hereditárias de ambos os pais são combinadas (ver Genética) e a continuidade material entre as gerações é garantida (ver Hereditariedade).

A fertilização é a penetração de um espermatozoide ou de sua cabeça em um óvulo e a fusão do núcleo do óvulo com o núcleo do espermatozoide.

Nas algas, equinodermos, na maioria dos moluscos, peixes e anfíbios, a fertilização ocorre fora do corpo; em outros peixes e anfíbios, todos os répteis, pássaros, mamíferos, insetos, na maioria das plantas - no corpo de uma fêmea. Os espermatozóides são introduzidos no corpo da fêmea pelo macho ou liberados por ele (tritão) no ambiente em um espermatóforo, que a fêmea absorve ativamente em seu trato reprodutivo. A fertilização que ocorre fora do corpo foi melhor estudada ( ouriços-do-mar, marisco, etc.). No experimento, é possível fertilizar óvulos de mamíferos (por exemplo, coelhos) extraídos dos ovidutos com espermatozoides apropriados. Após a fertilização, eles podem retornar ao útero e continuar a se desenvolver plenamente. O processo de fertilização é regulado pelas células sexuais produzidas produtos químicos, que atraem os espermatozoides para o óvulo (veja) e também têm outros efeitos na fertilização. Essas substâncias são chamadas de gamonas (ginogamonas e androgamonas – respectivamente, dos dois sexos).

Como resultado da fertilização, são alcançados a estimulação do óvulo, sua fragmentação, desenvolvimento, formação de um embrião (ver) e a combinação de informações hereditárias de ambos os pais (ver Genética). O processo de estimulação está associado a mudanças físicas e propriedades quimicas protoplasma do ovo e da casca, que após a fertilização torna-se mais permeável ao compostos de baixo peso molecular e impermeável ao esperma. Mesmo antes da fertilização, o RNA, que está bloqueado no óvulo não fertilizado, passa do núcleo do óvulo para os ribossomos. Após a fecundação, participa da síntese de proteínas necessárias ao desenvolvimento do óvulo. Quando os núcleos das células germinativas maternas e paternas se fundem, o número de cromossomos (ver) dobra, uma vez que eles não se fundem. Portanto, cada célula do corpo contém metade dos cromossomos recebidos do pai e metade da mãe; assim, ambos os pais estão igualmente envolvidos na transmissão de informações hereditárias à prole (ver Hereditariedade) por meio de cromossomos. Nos animais, durante a fertilização, o espermatozoide introduz no óvulo um centrossoma, que funciona durante a subsequente fragmentação do óvulo, bem como uma pequena parte das organelas citoplasmáticas (mitocôndrias, etc.). Na maioria dos organismos, as alterações na casca do óvulo após a fertilização impedem que outros espermatozoides penetrem no óvulo, mas em muitos animais vários espermatozoides penetram no óvulo (polispermia). Normalmente, apenas um espermatozoide fertiliza um óvulo; os núcleos dos demais são destruídos. Se isso não acontecer, são observadas várias anomalias no desenvolvimento do embrião. Se, no entanto, surge um organismo viável, então muitas vezes é de natureza em mosaico - uma parte do corpo tem as propriedades hereditárias do núcleo de um espermatozóide, o resto - de outro espermatozóide.

A radiação de raios X pode matar o núcleo do espermatozoide que penetrou no óvulo; tal ovo se desenvolve sem a participação do núcleo masculino (ginogênese). Se o núcleo de um óvulo for morto pelos raios, o desenvolvimento ocorre às custas do núcleo paterno (androgênese).

Veja também Reprodução.

1. Dê definições de conceitos.
Fertilização é o processo de fusão de um espermatozoide e um óvulo, como resultado do qual seu material genético é combinado e um zigoto é formado.
Fertilização cruzada - fusão de células germinativas de diferentes indivíduos.
Autofecundação - fusão de células germinativas de um indivíduo.
Fertilização externa – fertilização que ocorre fora do corpo da mãe.
Fertilização interna - fertilização que ocorre dentro do corpo da mulher.
Fertilização dupla - um processo no qual um dos espermatozoides se funde com o óvulo e o segundo se funde com a célula central do saco embrionário. O embrião se desenvolve a partir do óvulo fertilizado, e o endosperma secundário da semente, contendo nutrientes, se desenvolve a partir da célula central.

2. Complete o diagrama.

3. Qual é o significado biológico da fertilização interna?
As células sexuais são protegidas de influências externas, e consequentemente a chance é aumentada fertilização bem sucedida. Se o desenvolvimento ocorrer dentro do corpo da mãe, o organismo em desenvolvimento será protegido de influências externas e também receberá constantemente todas as substâncias necessárias.

4. Por que a fertilização ocorre muito raramente quando organismos pertencentes a espécies diferentes são cruzados?
você tipos diferentes genótipo diferente, ou seja, conteúdo cromossômico diferente, não o mesmo composição química citoplasma do óvulo e núcleo do espermatozóide. Portanto, espécies diferentes, mesmo aquelas pertencentes à mesma família, ordem, subordem, possuem um conjunto diferente de cromossomos, o que dificulta ou até limita a fecundação.

5. Por que a fertilização, característica das angiospermas, é chamada de dupla?
Este é um processo sexual nas angiospermas em que o óvulo e a célula central do saco embrionário são fertilizados. A fertilização dupla envolve ambos os espermatozoides, trazidos para o saco embrionário pelo tubo polínico; o núcleo de um espermatozóide se funde com o núcleo do óvulo, o núcleo do segundo se funde com os núcleos polares ou com o núcleo secundário do saco embrionário. O embrião se desenvolve a partir do óvulo fertilizado e o endosperma se desenvolve a partir da célula central.

6. Lembre-se, com base no conhecimento adquirido ao estudar outros cursos de biologia, como é condição necessária fertilização bem-sucedida em briófitas e pteridófitas.
A presença de água, pois seus espermatozoides são imóveis e não possuem flagelos.

7. Os gametas masculinos de plantas com esporos superiores e os gametas masculinos de animais são chamados de espermatozoides, e os gametas masculinos de plantas com sementes são chamados de espermatozóides. Tente explicar por que nomes diferentes são usados ​​para objetos semelhantes.
Ambas são células reprodutivas masculinas haplóides.
Os espermatozoides não possuem flagelos e se movem ao longo do tubo polínico. Característica de gimnospermas e angiospermas.
Os espermatozóides são móveis e possuem flagelo.

8. Onde estão as técnicas actualmente a ser utilizadas? inseminação artificial?
Na pecuária e na agricultura, na pecuária e na produção agrícola para a criação e melhoramento de novas raças e variedades. Em centros perinatais para fertilização in vitro.

9. Expresse sua opinião sobre o uso da inseminação artificial em Medicina moderna.
A inseminação artificial é um grande avanço na medicina moderna. Hoje eles estão fazendo fertilização in vitro - fertilização in vitro, quando o óvulo é fertilizado fora do corpo e artificialmente - com esperma de um doador. Muitas famílias em que os cônjuges sofriam de infertilidade conseguiram resolver o problema.

10. Escolha a resposta correta.
Teste 1.
Existem 18 cromossomos no núcleo do óvulo de um animal, portanto, no núcleo do espermatozóide deste animal:
2) 18 cromossomos;

Teste 2.
Nos mamíferos, durante o processo de fertilização:
2) fusão dos núcleos do espermatozoide e do óvulo;

Teste 3.
Como resultado da fertilização dupla nas angiospermas, são formados:
3) uma célula diplóide e uma célula triplóide;

11. Explique a origem e Significado geral palavras (termos), com base no significado das raízes que as compõem.

12. Escolha um termo e explique como é significado moderno corresponde ao significado original de suas raízes.
Termo selecionado: zigoto.
Conformidade – totalmente consistente com seu significado original.

13. Formule e escreva as ideias principais do § 3.7.
Para formar um novo organismo, é necessária a fertilização - o processo de fusão de um espermatozoide e um óvulo, como resultado do qual seu material genético é combinado e um zigoto é formado. A fecundação pode ser cruzada (vários indivíduos participam) ou autofecundada (1 indivíduo); externo (fora do corpo da mulher) e interno (dentro do corpo da mulher). Internamente tem vantagens - as células germinativas são protegidas de influências externas, a chance de uma fertilização bem-sucedida aumenta.
A fertilização dupla é um método nas angiospermas em que um dos espermatozoides se funde com o óvulo e o segundo se funde com a célula central do saco embrionário. O embrião se desenvolve a partir do óvulo fertilizado e o endosperma da semente se desenvolve a partir da célula central.
Inseminação artificial – usada na reprodução, agricultura e remédio.