Hayvanlarda Döllenme: Hayvanlarda Döllenme Süreci - Açıklandı!

Hayvanlarda Döllenme: Hayvanlarda Döllenme Süreci!

Bir diploid zigot oluşturmak için erkek dişilerin sitoplazma ve pronüklüllerinin birleşimi döllenme olarak bilinir.

Dış ve iç gübreleme:

Döllenme, yumurtalık ve spermlerin yakınlarda boşalmasını gerektirir. Bu, suda yaşayan hayvanlarda veya dişi hayvanların özel oyuklarında, daha yaygın olarak kara hayvanlarında gerçekleştirilebilir.

Ekinodermler gibi birçok su hayvanında, birçok balık ve amfibi (kurbağa) hem yumurta hem de spermler doğrudan gübrelendikleri suya konur. Buna organizmanın vücudunun dışında gerçekleşen dış gübreleme denir. Diğer suda yaşayan hayvanlarda (örneğin, sefalopodlar) ve çoğu karasal hayvanda, erkek, çoğalma sırasında, dişi omurgaya (omurgalılarda olduğu gibi) veya spermate (örneğin böcekler, örümcekler) olarak adlandırılan özel kaplara spermler bırakır. bu döllenme organizmanın vücudunda gerçekleşir. Buna iç döllenme denir.

Döllenme yeri:

İnsanda, döllenme çoğunlukla, oviduct'un (Fallop tüpü) ampullar-isthmic birleşiminde gerçekleşir.

Spermlerin gelişi:

Erkek, semen, koitus sırasında serviks yakınında bulunan dişi vajinaya boşaltır (copulation). Buna tohumlama denir. Tek bir meni boşalması 300 milyon sperm içerebilir.

Spermlerin hareketi:

Vajinadan spermler rahimde ilerler ancak sadece birkaç bin fallop tüplerinin açıklıklarına girerler. Öncelikle, uterus ve fallop tüplerinin kasılmaları sperm hareketine yardımcı olur, ancak daha sonra kendi hareketleri ile hareket eder. Spermler, akışkan ortamda, bölgeye ulaşmak için dakikada 1, 5 ila 3 mm oranında yüzerler. Vajinal epitelin lökositleri milyonlarca spermi yutar.

Sekonder oositin gelişi:

İnsanda, oosit, bir overin olgunlaşmış Graafian folikülünden salınır (yumurtlama). Oosit, yakındaki Fallop hunisi tarafından alınır ve fimbria ve sili hareketleriyle Fallop tüpüne gönderilir. İkincil oosit, yumurtalıktan serbest bırakıldıktan sonraki 24 saat içinde döllenebilir.

İkincil oosit, çok sayıda spermle çevrilidir, ancak sadece bir sperm oositin döllenmesinde başarılı olur. İkinci mayotik bölünme devam ettiğinden, sperm sekonder oosite girer. İkinci mayotik bölüm, spermin sekonder oosit içerisine girmesiyle tamamlanır. Bu sekonder oosit sonra ovum (yumurta) denir.

Spermlerin kapasitasyonu:

Dişinin genital yolundaki spermler, dişi genital yolunun salgıları ile yumurtayı dölleme yeteneğine sahiptir. Dişi genital kanalının bu salgıları, spermlerin yüzeyinde biriken kaplama maddelerini, özellikle de akrozomdakileri uzaklaştırır. Böylece, akrozomdaki reseptör bölgeleri açığa çıkar ve sperm yumurtaya nüfuz etmek için aktif hale gelir. Bu, memelilerdeki sperm aktivasyonu olgusu, kapasitasyon olarak bilinir. Kapasitasyon için yaklaşık 5 ila 6 saat sürer.

Semende seminal vezikül, prostat bezi ve burbourethral bezlerinin (Cowper bezleri) salgıları spermleri aktive eden besinleri içerir. Bu bezlerin salgıları ayrıca vajinadaki asitliği nötralize eder. Alkali ortam, spermleri daha aktif hale getirir.

Döllenmenin Fiziksel ve Kimyasal Olayları:

Bu olaylar aşağıdaki işlemleri içerir:

(i) Akrozomal reaksiyon:

Yumurtlamadan sonra ikincil oosit, Fallop tüpüne (oviduct) ulaşır. Sıkıştırılan spermler, akrozomal reaksiyona girer ve akrozomda bulunan çeşitli kimyasalları serbest bırakır. Bu kimyasallar topluca sperm lizinler olarak adlandırılır. Önemli sperm lisinler:

(i) folikül hücrelerinin zemin maddelerine etki eden hiyalüronidaz,

(ii) korona radiata ve (iii) zona lisini veya akrosini çözen korona nüfuz eden enzim ve zona pellusida'nın sindirilmesine yardımcı olur.

Optimum pH, Ca ⁺⁺, Mg ⁺⁺ iyonları konsantrasyonu ve sıcaklığı akrozomal reaksiyon için gereklidir. Ca ⁺⁺, akrozomal reaksiyonda büyük rol oynar. Ca ⁺⁺ yokluğunda, döllenme oluşmaz.

Akrozomal reaksiyondan dolayı, spermin plazma zarı sekonder oositin plazma zarı ile birleşerek sperm içeriği oositin içine girer. Spermin sekonder oosite bağlanması, oosit plazma membranının depolarizasyonunu indükler. Depolarizasyon, polispermiyi önler (oosit içine birden fazla sperm girişi). Monospermiyi sağlar (bir spermin oosit içerisine girmesi).

(ii) Kortikal reaksiyon:

Spermin ve oosit plazma membranlarının füzyonundan hemen sonra sekonder oosit kortikal bir reaksiyon gösterir. Kortikal granüller sekonder oositin plazma membranının altında bulunur. Bu granüller, oositin plazma zarı ile birleşir ve plazma zarı ile zona pellucida arasındaki enzimler dahil olmak üzere içeriklerini serbest bırakır. Bu enzimler, ilave spermlerin (polisermin) girmesini de önleyen zona pellucida'yı sertleştirir.

(iii) Sperm girişi:

Spermlerle temas noktasında ikincil oosit, spermi alan alım veya döllenme konisi adı verilen bir çıkıntı oluşturur. Spermin distal centriole, hücre bölünmesi için mitotik iğ formasyonu oluşturmak için iki centrioles'ı böler ve oluşturur. Memeli ikincil oositinde (yumurta) kendi merkezcilleri yoktur.

(iv) Karyogami (Amphimixis):

Sperm girişi, sekonder oositi, askıya alınmış ikinci mayotik bölünmeyi tamamlamak için uyarır. Bu bir haploid olgun yumurta ve ikinci bir kutupsal gövde üretir. Çekirdeği içeren spermin başı, orta parçadan ve kuyruğundan ayrılır ve erkek pronükleus olur. İkinci kutup gövdesi ve sperm kuyruğu dejenere olur.

Ovum çekirdeği şimdi dişi pronükleus denir. Erkek ve dişi zamirler birbirine doğru ilerler. Nükleer membranları, bir spermin kromozomlarının ve bir ovumun karıştığını çözer, karyogami veya amitimix olarak bilinir. Döllenmiş yumurtaya (yumurta) şimdi zigot (Gr. Zygon- sarısı, zigoz - bir birleşme) adı verilir. Zigot, insanlarda 46 kromozomu olan diploid tek hücreli bir hücredir. Annenin şimdi hamile olduğu söyleniyor.

(v) Yumurtanın aktivasyonu:

Sperm girişi, zigottaki metabolizmayı uyarır. Sonuç olarak, hücresel solunum ve protein sentezi oranları büyük ölçüde artar.

Döllenme süreci:

Döllenme işlemi aşağıdaki gibi olan adımları içerir:

(a) Yumurtanın aktivasyonu:

Aşağıdaki aşamalarda tamamlanır:

(i) Spermin yumurtaya doğru hareketi:

Sperm ve yumurta arasındaki karşılaşma tamamen tesadüfidir, çünkü spermlerin hareketleri tamamen rastlantısaldır. Ancak bazı türlerde, spermler, kimyasal maddeler tarafından yumurtaya doğru yönlendirilir. Gübreler ve antiferililinler, spermlerin yumurtalıkla çarpışma şansından sonra aktif hale gelir.

Yumurta, fertilizin (glikoproteinden oluşan) olarak bilinen kimyasal bir madde salgılar. Sperm, yüzey tabakasında, antifertilizin (asidik amino asitlerden oluşan) adlı bir protein maddesine sahiptir. Bir yumurtanın fertilizini, aynı türdeki bir spermin antifertiliziniyle etkileşime girer. Bu etkileşim spermlerin yumurta yüzeyine yapışmasını sağlar. Spermatozoanın yumurta yüzeyine yapışması, bir başlangıç ​​bağı oluşturan fertilizin moleküllerinin bağlanmasıyla sağlanır.

(ii) Spermin aktivasyonu:

Sperm akrozomunun periferik kısmı, sperm lizinlerini, içeriğini kırar ve serbest bırakır. Akrozomun merkezi kısmı, akrozomal filament olarak bilinen ince, uzun bir tüp uzar ve oluşturur.

Sperm, sperm başından çıkıntı yapan böyle bir akrozomal filamente sahip olduğunda, döllenmemiş yumurtadaki penetrasyon için aktif hale getirildiği söylenir. Akrozom tarafından salınan hiyalüronidaz enzimi (sperm lizin), koronra radiata, zona pellucida ve vitellin zarını çözerek spermin bu kaplamalara nüfuz etmesini sağlar.

(iii) Yumurta tohumlama aktivasyonu:

Sperm ile temas noktasında, yumurta bir çıkıntı oluşturur, alım koni veya döllenme konisi olarak adlandırılan spermi alan bir çıkıntı oluşturur. Spermin yumurtaya nüfuzu, tohumlama olarak bilinir. Spermin yumurtaya girmesinden hemen sonra, diğer spermlerin girmesini önlemek için yumurtada bir döllenme zarı oluşturulur.

(b) Amphimixis:

Döllenme sırasında bütün spermler, memelilerde olduğu gibi yumurtaya girebilir veya sperm, kuyruğunu yumurtanın dışına bırakır veya yumurtanın sitoplazmasına girdikten kısa bir süre sonra onu tutar. Ovum, ikinci mayotik bölünmeyi tamamlar ve ikinci polar gövdeyi çıkarır. Spermin başı, erkek pronükleus oluşturmak için şişer ve ovum çekirdeği dişi pronükleus haline gelir. Haploid erkek pronükleusun haploid dişi pronükleus ile birleşmesi döllenmiş yumurta veya zigotun çekirdeğini oluşturur.

Embriyo:

dilinim:

Bölünme veya parçalanma terimi, tek hücreli zigotu merkezi bir blastocoel etrafında tek katlı kalın bir blastoderm olan blastulaya dönüşen, morula adı verilen çok hücreli bir yapı blastomerine dönüştüren hızlı zatit bölünmesi serisine uygulanır. Bölünme Çeşitleri

A Zigottaki yumurta sarısının dağılım miktarına ve modeline bağlı olarak, bölünme iki türdür: holoblastik ve meroblastik.

1. Holoblastik bölünme:

Zigot ve blastomerleri tamamen yan hücrelere ayırır. İki türdür: eşit ve eşitsiz.

(i) Eşit Holoblastik Bölünme:

Eşit blastomerler oluşturur. Yıldız balıklarında oluşur.

(ii) Eşit Olmayan Holoblastik Bölünme:

Eşit olmayan blastomerler oluşturur. Blastomerler mikromerler (daha küçük) ve makromerlerdir (daha büyük). Kurbağada bulunur.

2. Meroblastik bölünme:

Bu tip bir bölünmede bölünmeler, hayvan direğine veya yumurtanın çevresel bölgesine sınırlıdır. Sarısı bölünmemiş kalır. İki türdür: diskoidal ve yüzeysel.

(i) Diskoidal Bölünme:

Bölümler, hayvan direğinde bulunan sitoplazmik disk ile sınırlıdır. Sürüngenlerde, kuşlarda ve yumurtlayan memelilerde görülür.

(ii) Yüzeysel Bölünme:

Bölünme, yumurtanın çevre kısmı ile sınırlı kalır. Eklembacaklılarda özellikle böceklerde görülür.

B. Blastomerlerin potansiyeline dayanarak, bölünme iki tiptedir: belirleme ve belirleme.

1. (Mozaik) Ayrılma Belirle:

Bu tip bir bölünmede, tam bir embriyo, yalnızca bütün blastomerler bir arada kaldığında, örneğin annelid yumurtalarda oluşur.

2. Belirsiz (Mozaik Olmayan) Bölünme:

Bu tür bir yarılmada, her erken blastomere, diğer blasomerlerden ayrılma durumunda, örneğin koryon yumurtaları gibi tam embriyo oluşmasına neden olabilir.

gastrulasyon:

Monoblastik blastuladan gastrula oluşumuna gastrulasyon denir. Gastrulasyon, blastula (kurbağalar halinde) / blastodermik vezikül hücrelerinin (memelilerde) küçük kütlelerde veya son konuma ulaşmak için bir hücre tabakası olarak hareket ettiği embriyonik gelişme aşamasıdır. Bu tür hücre hareketlerine morfogenetik hareket denir. İki tipe ayrılır.

1. Epibol:

Epiboly terimi, 'atma' ya da 'uzatma' anlamına gelen Yunanca'dan gelmektedir. Epibol, endoderm oluşturan bölgenin etrafındaki ektoderm oluşturan bölgelerin büyümesi anlamına gelir. Mikromerlerin hayvan yarımında hızla bölündüğü ve megamerlerin üzerine bitkisel yarımın üzerine yayıldığı kurbağada meydana gelir.

2. Emboli:

Emboli terimi ayrıca “içeri atmak” veya “içeri girmek” anlamına gelen Yunancadan da türetilmiştir. Prospektif endodermal ve mezodermal hücrelerin yüzeyden embriyonun içine göçü emboli olarak adlandırılır. Bu istila, icat, içgüdü ve delaminasyonu içerir.

(i) İstila etme:

Embriyonun (blastula) bitkisel kutbunun çift cidarlı bir yapı oluşturarak boşluğuna (blastocoel) sokulması veya içine sokulması işlemidir. Tıpkı bir lastik topun bir tarafını baş parmağınızla itmek gibidir. Invaginasyon kurbağanın patlamasında meydana gelir.

(ii) Buluş:

Evrim terimi, “dönme” veya “yuvarlanma” anlamına gelir. Buluş, yüzey hücrelerinin embriyonun içine yuvarlanması veya döndürülmesi işlemidir. Kurbağanın blastulalarında oluşur.

(iii) Giriş:

Girişim terimi “içe doğru göç” anlamına gelir. Girişte blastomerler yüzeylerinden yeni hücreler oluşturur. Yeni hücreler, katı bir gastrula oluşturmak için blastula blastoseline göç eder. Ardından, arjenteronsuz (ilkel kavite) katı gastrula veya sterogastrula oluşturur. Arşenteron daha sonra iç hücre kütlesinin bölünmesiyle oluşur. Instion iki çeşittir.

(a) Tek Kutuplu Giriş:

Hücrelerin içe göçü sadece bitkisel direğe sınırlıdır. Obelia'da görülür.

(b) Apolar Giriş:

Hücrelerin içe doğru göçü blastoderm'in (blastula duvarı) ailenin yanlarından meydana gelir. Hydra'da oluşur.

(iv) Delaminasyon:

Delaminasyon terimi 'ayrılma' anlamına gelir. Delaminasyon, bir hücre katmanının ayrılmasının blastula'nın orijinal katmanından meydana geldiği bir işlemdir. Civciv ve tavşanın gastrülasyonunda oluşur.

Tüm triploblastik hayvanlarda, morfogenetik hareketlerle ektoderm, mezoderm ve endoderm olmak üzere üç mikrop tabakası oluşur.

Süreci:

İnsanda, germ eksiklikleri o kadar çabuk oluşur ki, olayların kesin sırasını belirlemek zordur.

Embriyonik Diskin Oluşumu:

Erken blastosistin iç hücre kitlesi ve trofoblasttan oluştuğunu gördük. İç hücre kütlesi, tüm doku ve organlara yol açma potansiyeline sahip kök hücreler adı verilen hücreleri içerir. İç hücre kütlesinin hücreleri döllenmeden yaklaşık 8 gün sonra iki katmana ayrılır, bir hipoblast ve epiblast. Hipoblast (ilkel endoderm), bir sütunlu hücre tabakasıdır ve epiblast (ilkel ektoderm), bir kübik hücre tabakasıdır. Hipoblast ve epiblast hücreleri birlikte iki katmanlı bir embriyonik disk oluştururlar.

Amniyotik Boşluğun Oluşumu:

Epiblast ve trofoblast arasında, amniyotik sıvıyla dolu amniyotik boşluk olarak adlandırılan bir boşluk görünür. Bu boşluğun çatısı, trofoblasttan türetilmiş amniyojenik hücreler tarafından oluşturulurken, tabanı epiblast tarafından oluşturulur.

Ekstra embriyonik Coelom'un Oluşumu:

Trofoblastın hücreleri, ekstra embriyonik mezoderm adı verilen hücre kütlesine yol açar. Bu mezoderm, ekstraembriyonik olarak adlandırılır çünkü embriyonik diskin dışında yer alır. Embriyonun kendisinin herhangi bir dokusuna neden olmaz. Ekstraembriyonik mesoderm dış somatopleürik ekstra embriyonik mesoderm ve iç splanchnopleurik ekstraembriyonik mesoderm olarak ayrılır. Her iki katman da ekstraembriyonik kolelomu içine alır.

Koryon ve Amniyonun Oluşumu:

Bu aşamada, çok önemli iki embriyonik membran, koryon ve amniyon oluşur. Koryon, iç kısımdaki somatopleurik ekstra embriyonik mezoderm ve dıştaki trofoblast ile oluşur. Amniyon, içindeki amniyojenik hücreler ve dışarıdaki splanchnopleurik extraembriyonik mezoderm tarafından oluşturulur.

Daha önce belirtildiği gibi, amniyojenik hücreler, trofoblasttan türetilir. Daha sonra koryon plasentanın ana embriyonik kısmı haline gelir. Koryon ayrıca insan koryonik gonadotropinini (hCG) önemli bir gebelik hormonu üretir.

Amniyon, embriyoyu, amniyon sıvısıyla dolu olan amniyotik boşluğu yaratarak çevreler. Amniyotik sıvı, fetus için bir şok emici görevi görür, fetal vücut sıcaklığını düzenler ve kurumaya engel olur.

Yolk Kesesinin Oluşumu:

Hipoblasttan kaynaklanan yassılaştırılmış hücreler yayılır ve blastocoel içerisindeki çizgi. Bunlar primer sarısı kesesini kaplayan endodermal hücrelerdir. Ekstraembriyonik mezodermin ve daha sonra ekstembriyonik coelomun görünmesiyle, yumurta sarısı kesesi (embriyonik membran) öncekinden çok daha küçük hale gelir ve şimdi ikincil yumurta sarısı kesesi olarak adlandırılır.

Boyuttaki bu değişiklik, astar hücrelerinin doğasındaki değişikliklerden kaynaklanmaktadır. Bu hücreler artık düzleşmemiş ancak kübik hale gelmiştir. Sekonder yumurta sarısı kese dış splanchnopleuric ekstra embriyonik mezoderm ve iç endodermal hücrelerden oluşur.

Sarısı kesesi bir kan hücresi kaynağıdır. Aynı zamanda bir amortisör işlevi görür ve embriyonun kurumasını önlemeye yardımcı olur.

İlkel Çizginin Oluşumu:

Gastrulasyon, hücrelerin epiblasttan yeniden düzenlenmesini ve göç etmesini içerir. Epiblastın dorsal yüzeyinde soluk bir oluk olan ilkel bir çizgi oluşur. Posteriordan embriyonun tamamına kadar uzanır. İlkel çizgi, embriyonun baş ve kuyruk uçlarının yanı sıra sağ ve sol taraflarını da açıkça ortaya koymaktadır.

Embriyonik Katmanların Oluşumu:

İlkel çizginin oluşumundan sonra, epiblast hücreleri, ilkel çizginin altına içe doğru hareket eder ve epiblasttan ayrılır. Bu tersine hareket, invagasyon olarak adlandırılır. Hücreler aşılandıktan sonra, bazıları endodermi oluşturan hipoplastın yerini alır. Diğer hücreler epiblast arasında kalır ve yeni oluşan endoderm mezodermi oluşturur. Epiblastta kalan hücreler ektoderm oluşturur.

Böylece vücudun tüm dokularına ve organlarına yol açan üç germ tabakası, yani endoderm, mesoderm ve ektoderm oluşur.

organogenez:

Gastrulasyon sırasında oluşan ilkel germ katmanları, birincil organ kanunları olarak adlandırılan hücre gruplarına dökülür ve üç germ katmanından organ oluşumu süreci organogeni olarak bilinir. Birincil organ kuralları ayrıca, organların ve bunların parçalarının oluşumundaki ilk aşama olan ikincil organ kurallarına bölünür. Bu aşamada embriyo yetişkin veya larva ile benzerlikler kazanır.