Млекопитающие, оплодотворение

Рис. 15-25. Различные стадии оогенеза. Из первичных половых клеток, мигрирующих в яичник на ранней стадии эмбриогенеза, развиваются оогонии. После ряда митотических делений оогонии приступают к первому делению мейоза, и на этой стадии их называют уже ооцитами первого порядка. У млекопитающих ооциты первого порядка формируются очень рано и остаются на стадии профазы I (у человека это происходит между 3-м и 8-м месяцами эмбрионального развития) до тех пор. пока самка не достигнет половой зрелости. После этого под влиянием гормонов периодически созревает небольшое число ооцитов, которые завершают первое деление мейоза и превращаются в ооциты второго порядка последние претерпевают второе деление мейоза и становятся зрелыми яйцеклетками. Стадия, на которой яйцеклетка выходит из яичника и оплодотворяется, у разных животных различна. У большинства позвоночных созревапие ооцитов приостанавливается на стадии метафазы 11 и ооцит второго порядка завершает мейоз лишь после оплодотворения. Все полярные тельца в конечном счете дегенерируют. Однако у большинства животных, в том числе и у млекопитающих, полярные тельца остаются внутри яйцевой оболочки, а у некоторых видов первое полярное тельце

После своего выхода из гонады как яйцеклетка, так и спермий обречены на гибель в считанные часы, если они не отыщут друг друга и не сольются в процессе оплодотворения. Оплодотворение спасает эти клетки от гибели яйцеклетка активируется н приступает к осуществлению программы развития, а ядра двух гамет сливаются, завершая тем самым половой процесс. Большая часть того, что нам известно об оплодотворении,-это результат исследований на морских беспозвоночных, в особенности на морских ежах (рис. 14-42). В то время как у млекопитающих оплодотворение происходит в половых пу- [c.40]

У большинства животных, не относящихся к млекопитающим, ранний этап развития яйцеклетки сводится главным образом к быстрому клеточному делению, или дроблению, при котором общая масса эмбриона остается, как правило, неизменной. Для такого начала размеры исходного яйца вполне достаточны, и в процессе его дробления образующиеся клетки постепенно становятся все меньше, пока не достигнут обычной величины зрелой соматической клетки. Хотя иа ранних стадиях дробления синтезируются огромные количества ДНК и белков, в это время нет необходимости в синтезе РНК (в транскрипции генов) дробление протекает нормально и в присутствии ядов, ингибирующих синтез РНК, и оно может продолжаться (хотя уже аномальным образом) даже после удаления ядра активированной яйцеклетки. Это объясняется тем, что еще до оплодотворения в яйцеклетках накапливаются огромные резервы информационных РНК, рибосом, транспортных РНК и всех предшественников, необходимых для синтеза макромолекул. Особенно большие запасы питательных веществ требуются тем яйцеклеткам, которые проходят длительный период эмбрионального развития вне родитель- [c.27]

Несмотря на огромную эволюционную дистанцию, которая отделяет млекопитающих от морских ежей, процесс оплодотворения у тех и у других, судя по некоторым данным, весьма сходен. [c.41]

В организме самок млекопитающих вырабатывается также гормон другого типа действия, получивший название прогестерона 2.996. В яичнике после созревания яйца образуется ткань, называемая желтым телом. Она и продуцирует гормон 2.996. В случае, если оплодотворение не произошло, желтое тело отмирает. При оплодотворении оно сохраняется, и синтезируемый им прогестерон вместе с эстрогенами выполняет следующие функции а) подавляет созревание новых яиц б) поддерживает в матке условия, необходимые для развития плода в) препятствует сокращениям матки г) стимулирует развитие молочных желез. В соответствии с этими функциями дикетон 2.996 именуют гормоном беременности. Биологическую активность, подобную его действию, называют гестагенной. [c.276]

Оплодотворенное (активированное) яйцо или яйцеклетка претерпевает несколько митотических делений, ие сопровождающихся общим увеличением объема. Этот процесс носит название дробления. Число клеток при этом увеличивается, количество ДНК удваивается при каждом делении, но общий объем образовавшегося клеточного скопления остается равным исходному объему яйцеклетки до дробления (рнс. 16-13). Вскоре процесс достигает стадии, при которой образуется внутренняя полость, окруженная одним слоем клеток (называемых на этой стадии бластомерами) это так называемая бластула. У морских ежей бластула образуется нз одного слоя клеток, но у других организмов, например у лягушки, клетки располагаются двумя и более слоями. У млекопитающих прежде всего формируется плотная масса клеток (морула), которая далее превращается в бластоцит, т. е. сферическое образование с внутренней полостью. [c.356]

Инокулированные оплодотворенные яйцеклетки имплантируют в реципиентную женскую особь (поскольку успешное завершение развития эмбриона млекопитающих в иных условиях невозможно). [c.418]

Чрезвычайно сложным является процесс размножения у высших животных. Соответствующая система органов служит для созревания сперматозоидов и яйцеклеток, для обеспечения их слияния во время оплодотворения, а в случае млекопитающих также для вынашивания плода и кормления новорожденных в ранний период жизни. [c.27]

Как уже отмечалось, специализированные клетки образуются из оплодотворенного яйца путем дифференцировки, что означает запрограммированный ряд делений клетки, приводящих к последовательным изменениям клеток после каждого деления. Например, источником эритроцитов в крови являются стволовые клетки, которые находятся в костном мозге. Эти клетки являются предшественниками целого ряда разнообразных клеток. Одним из таких типов являются эритроциты. Развитие стволовых клеток в этом направлении называют эритропоэзом. Превращение одной стволовой клетки в эритроциты требует 11 делений, давая, таким образом, 2 (2000) высокоспециализированных клеток. Так как основная функция эритроцитов заключается в переносе кислорода, то зрелые эритроциты не делятся, а у млекопитающих даже теряют свои ядра. Незрелые эритроциты, известные как ретикулоциты, широко используются в молекулярной биологии в качестве источника эукариотических рибосом и других компонентов, участвующих в трансляции генетической информации. Ретикулоциты могут быть получены в достаточных количествах путем введения в кровь экспериментальных животных (обычно кроликов) фенилгидразина. Это приводит к разрушению эритроцитов, таким образом индуцируя интенсивную выработку ретикулоцитов. [c.28]

За несколько дней или недель из одной оплодотворенной яйцеклетки развивается сложный многоклеточный организм, состоящий из дифференцированных клеток, взаимное расположение которых строго детерминировано. Как правило, эта организация создается сначала в малом масштабе, а потом происходит рост. Во время эмбрионального развития детерминируются различные типы клеток, каждый в соответствующем месте. В последующем периоде роста клетки размножаются, но, за некоторыми исключениями, их спе-циализащ1Я остается более или менее постоянной. Организм может расти в течение всей жизни, как у большинства ракообразных и рыб, а может прекратить рост, достигнув определенных размеров, как у птиц и млекопитающих. У некоторых животных с фиксированными размерами тела, например у мух и нематод, пролиферация соматических клеток прекращается, как только будет достигнуто взрослое состояние. Во многих других случаях, в частости у высших позвоночных, клетки продолжают делиться и во взрослом организме для замещения отмирающих клеток. [c.131]

Планомерная работа, посвященная тератогенному действию лекарственных средств, проводится П. Г. Светловым с сотрудниками. Он (1962) создал концепцию о критических периодах развития у плода, во время которых резко повышается чувствительность к воздействию повреждающих факторов. Эти периоды отличаются резким падением регуляторной способности в определенные моменты эмбриогенеза —.периоды начального развития отдельных органов и систем. По данным П. Г. Светлова, для зародышей млекопитающих имеются два генерализованных периода повышенной чувствительности — перед имплантацией яйца и во время формирования плаценты. Для зародышей человека это 1-я и 5—7-я педели пос.те оплодотворения. Появление локальных аномалий развития органов связано с критическими моментами их развития, различными для каждого органа. П. Г. Светлов считает, что влияние отдельных агентов в один и тот же период развития вызывает однотипные повреждения, а воздействие одного и того же агента в разные периоды развития — различные повреждения. Специфические особенности стадии развития зародыша влияют на характер повреждения гораздо больше, чем специфические различия и способ действия патогенных агентов. [c.298]

Мотивационный элемент присутствует во многах поведенческих актах, связанных с размножением. Например, у многих видов млекопитающих самки благожелательно реагируют на ухаживания самцов только в определенное время года. Эти периоды совпадают у них с периодом течки. Такое совпадение имеет адаптивное значение, поскольку повышает шансы на оплодотворение и, следовательно, на появление потомства в наиболее благоприятный сезон для выживания детенышей. Периодические изменения поведенческих реакций называются биологическими ритмами они подробнее рассмотрены в разд. 17.8.5. У многих животных степень мотивации, или влечения , у самцов и самок совпадает, но у других видов для выражения степени мотивации необходима определенная система сигналов между особями р ого пола. Так, у многих приматов наступление течки у самок сопровождается набуханием и изменением цвета кожи около половых органов, и самка демонстрирует эти изменения самцу (рис. 17.58). Такое поведение уменьшает вероятность того, что самец будет делать попытки к спариванию тогда, когда самка [c.354]

Генно-инженерные разработки в области зообиотехнологии (в частности,с соматотропином, или гормоцом роста) оказались важными для животноводства (возрастание привесов животных, лактации) Используя метод микроинъекций рДНК в зародышевые клетки млекопитающих (в пронуклеусы оплодотворенных ооцитов, или в яйцеклетки) удается получать так называемых транс-генных животных Клоны реципиентных клеток, содержащие донорный хромосомный материал, или трансгены, различаются по количеству его в широком диапазоне, и если функциональная активность и регуляция экспрессии клонированных генов изучаются на целом организме, то и говорят о трансгенном организме Схема получения, например, трансгенных мышей введением клонированной ДНК в оплодотворенное одноклеточное яйцо приведена на рис 72 [c.209]

Генетическая структура оплодотворенной яйцеклетки определяет потребности эмбриона в течение его развития. Потребности в пищевых веществах у отдельных видов млекопитающих (например, у крыс) качественно отличаются от потребностей других видов (например, морской свинки). У отдельных людей потребности количественно различны. [c.231]

Различные специализированные типы клеток одного и гого же высшего растения или животного часто выглядят совершенно по-разному (схема 1-2) Это кажется парадоксальным, поскольку все клетки многоклеточного организма являются потомками одной и той же клетки-предшественницы, а именно оплодотворенной яйцеклетки. Общее происхождение подразумевает наличие одинаковых или сходных генов. Как же возникают различия В редких случаях клетки при специализации теряют часть генетического материала крайним примером могут служить эритроциты млекопитающих, у которых в ходе дифференцировки теряется ядро. Однако подавляющее большинство клеток почти всех видов растений и животных сохраняет всю генетическую информацию, содержащуюся в оплодотворенной яйцеклетке. В основе специализации лежат не потеря или приобретение генов, а изменение в их экспрессии. [c.37]

Мембранный потенциал яйцеклетки через несколько минут после оплодотворения возвращается к норме поэтому нужен еше какой-то механизм, препятствующий полиспермии в течение более длительного времени. В большинстве яйцеклеток (в том числе и в яйцеклетке млекопитающих) этот барьер создают вещества, которые освобождаются из кортикальных гранул, расположенных сразу под плазматической мембраной яйцеклетки. [c.47]

Микроинъекцгш ДНК в оплодотворенные яйцеклетки птиц с целью получения трансгенных линий - непростая процедура. Это связано с некоторыми особенностями воспроизводства и развития птиц. Так, при оплодотворении у птиц в яйцеклетку могут проникнуть сразу несколько сперматозоидов, а не один, как это обычно бывает у млекопитающих, и идентифицировать тот мужской пронуклеус, который соединится с женским, становится невозможно. Метод микроинъекции ДНК в цитоплазму тоже не подходит, поскольку в этом случае ДНК не интегрируется в геном оплодотворенной яйцеклетки. Наконец, даже если удастся осуществить микроинъекцию ДНК в ядро, дальнейшие операции будет трудно осуществить, поскольку у птиц яйцеклетка после оплодотворения достаточно быстро обволакивается прочной мембраной, покрывается слоем альбумина и внутренней и наружной известковыми оболочками. [c.436]

Плацента позволяет зародышам млекопитающих получать питательные вещества от организма матери, и поэтому яйцо может не содержать больших запасов этих веществ в виде желтка. В связи с этим диаметр яйца мыпш составляет всего лишь около 80 мкм, а по объему оно примерно в 2000 раз меньше типичного яйца амфибий. Вначале это яйцо покрыто прозрачной оболочкой-zona pellu ida. Оплодотворенное яйцо дробится внутри этой оболоч- [c.66]

Один из примеров равноценности клеток раннего зародыша у млекопитающих-образование идентичных близнецов. Это явление показывает, что m одного оплодотворенного яйца могут развиться два нормальных индивидуума, каждый из которых будет сформирован только из какой-то части нормального зародыша. В эксперименте можно взять двуклеточного эмбриона мыши, разрушить одну из клеток иглой и поместить оставшуюся половинку в матку приемной матери для дальнейшего развития. В значительном числе случаев мы получим вполне нормальных мышей. [c.70]

Чтобы установить факт участия семенной жидкости в оплодотворении у млекопитающих, Спалланцани вводит в матку собаки сперму, полученную у самца, при помощи шприца. Самка оплодотворилась и принесла нормальных щенят. Так, Спалланцани впервые установил возможность искусственного осеменения млекопитающих. [c.241]

Однако столь нелогичный вывод, сделанный Спалланцани из исключительно доказательных опытов, не умоляет их громадного значения для понимания роли сперматозоидов в процессе оплодотворения яиц и для дальнейшего развития исследований в области физиологии размножения животных. Достаточно сказать, что в 20-х годах XIX в. во Франции Ж- Л. Прево и Ж. А. Дюма , отталкиваясь от исследований Спалланцани, повторив его основные опыты, изучили физиологические особенности размножения амфибий и млекопитающих. В результате этих опытов было убедительно доказано участие сперматозоидов в оплодотворении и непосредственно прослежен процесс проникновения последних в слизистый слой яйца амфибий. [c.245]

Число сперматозоидов, образующихся у самцов насекомых, намного меньше, чем у самцов млекопитающих. Самцы галлиц рода Miastor за всю свою жизнь образуют только 1024 сперматозоида [61], однако у самцов других видов их образуется больше. Оплодотворенная самка дрозофилы может хранить от 500 до 700 сперматозоидов, хотя при спаривании получает их значительно больше, и, следовательно, избыток спермы теряется [123]. Практически вся запасенная самкой сперма используется [89], поскольку самка может отложить более 500 жизнеспособных яиц. Если самка дрозофилы спаривается повторно, то сперма второго самца может вытеснить большую часть спермы, запасенной от первого спаривания [123]. Сперма, полученная самкой хлопкового долгоносика при повторном спаривании, используется ею чаще, чем сперма от первого спаривания этот порядок сохранялся вне зависимости от того, были самцы обработаны афолатом или нет [126]. [c.117]

Разработка системы оплодотворения и обеспечения ранних стадий развития эмбрионов млекопитающих вне организма животного (in vitro) имеет огромное значение в решении ряда научных задач и практических вопросов, направленных на повышение эффективности разведения животных. [c.208]

Оплодотворение яйцеклеток млекопитающих in vitro включает следующие основные этапы созревание ооцитов, капацитацию сперматозоидов, оплодотворение и обеспечение ранних стадий развития. [c.209]

Созревание ооцитов in vitro. Большое число половых клеток в яичниках млекопитающих, в частности у крупного рогатого скота, овец и свиней с высоким генетическим потенциалом, представляет источник огромного потенциала воспроизводительной способности этих животных в ускорении генетического прогресса по сравнению с использованием возможностей нормальной овуляции. У этих видов животных, как и других млекопитающих, число ооцитов, овулирующих спонтанно во время охоты, составляет только незначительную часть от тысяч ооцитов, находящихся в яичнике при рождении животного. Остальные ооциты регенерируют внутри яичника или, как говорят обычно, подвергаются атрезии. Естественно возникал вопрос, нельзя ли выделить ооциты из яичников путем соответствующей обработки и провести их дальнейшее оплодотворение вне организма животного. В настоящее время не разработаны методы использования всего запаса ооцитов в яичниках животных, но значительное число ооцитов может быть получено из полостных фолликулов для дальнейшего их созревания и оплодотворения вне организма. [c.209]

Оплодотворение in vitro и обеспечение ранних стадий развития эмбрионов. Оплодотворение яйцеклеток у млекопитающих осуществляется в яйцеводах. Это затрудняет доступ исследователя к изучению условий среды, в которой происходит процесс оплодотворения. Поэтому система оплодотворения in vitro была бы ценным аналитическим инструментом для изучения биохимических и физиологических факторов, включающихся в процесс успешного соединения гамет. Более того, [c.213]

У млекопитающих синтез прогестерона в яичниках контролируется гипофизом. По сигналу от гипоталамуса гипофиз секретирует фолли-кулостимулирующий гормон (ФСГ, один из гонадотропных гормонов, который стимулирует созревание фолликула). Примерно в середине менструального цикла резко возрастает секреция другого гипофизарного гонадотропина — лутеинизирующего гормона (ЛГ) одновременно снижается секреция ФСГ. Под влиянием ЛГ фолликул разрывается, яйцо высвобождается и образуется желтое тело. Главная функция желтого тела — синтез прогестерона. Под влиянием прогестерона и эстрогенов, также образующихся в яичниках (гл. XII), матка подготавливается для имплантации оплодотворенного яйца. Если оплодотворения не происходит, то желтое тело и вызываемые прогестероном изменения подвергаются инволюции, а часть слизистой матки слущивается во время менструашш. [c.69]

Автоматическое наследование 5-метил-С ставит проблему курицы и яйца на какой стадии происходит первое метилирование у позвоночных Установлено, что при введении неметилированной ДНК в оплодотворенную яйцеклетку мыши почти все G-сайты этой ДНК метилируются (хотя существует одно важное исключение, описанное ниже). Таким образом, большая часть генома млекопитающих может оказаться сильно метилированной. Поскольку известно, что в норме поддерживающая метилаза не способна метилировать ДНК, лишенную метальных групп, остается предположить, что в яйцеклетке должен присутствовать другой фермент учреждающая метилаза. Вероятно, выполнив свою функцию, она исчезает, а за сохранение метилированных нуклеотидов в ДНК клеток развивающихся тканей отвечает уже другая, поддерживаюшая метилаза. [c.217]

У большинства животных, не относящихся к млекопитающим, раппий этап развития яйцеклетки сводится главным образом к ряду быстрых клеточных делений, или дроблению, при котором общая масса эмбриона остается, как правило, пеизмеппой. В процессе дробления яйца образующиеся клетки постепенно становятся все меньше, пока не достигнут обычной величины зрелой соматической клетки. Хотя на ранних стадиях дробления синтезируются огромные количества ДНК и белков, в это время нет необходимости в синтезе РНК (в транскрипции геиов). Это объясняется тем, что еще до оплодотворения в клетках накапливаются огромные резервы информационных РНК, рибосом, транспортных РНК и всех предшественников, необходимых для синтеза макромолекул, а также особых информационных РНК, кодирующих белки, которые необходимы для протекания ранних стадий развития. [c.26]

После своего выхода из гонады как яйцеклетка, так и спермий обречены на гибель в считанные часы, если они не отыщут друг друга и не сольются в процессе оплодотворения. Оплодотворение спасает эти клетки от гибели яйцеклетка активируется и приступает к осуществлению программы развития, а ядра двух гамет сливаются, формируя таким образом геном нового организма. Большая часть того, что нам известно об онлодотворении, - это результат исследований на морских беспозвоночных, в особенности на морских ежах (рис. 15-40). У подобных организмов онлодотворение осуществляется в морской воде, куда выводятся огромные количества сперматозоидов и яиц. Такой процесс наружного оплодотворения гораздо более доступен для изучения, чем внутреннее оплодотворение у млекопитающих, осуществляющееся в половых путях самки. В связи с этим наше обсуждение оплодотворения будет относиться главным образом к морским ежам. Несмотря на огромную эволюционную дистанцию, которая отделяет млекопитающих от морских ежей, клеточные и молекулярные механизмы, лежащие в основе нропесса их оплодотворения, по-видимому, весьма сходны. [c.42]

Из оплодотворенного яйца может развиться самец или самка, морской еж, лягушка или человек. Результат развития определяется геномом линейная последовательность А-, С-, С- и Т-нуклеотидов в ДНК организма должна направлять создание множества различающихся химически клеточных типов, которые организованы в пространстве определегшым образом. Задача биологии развития состоит в объяснении этого нроцесса. Нрежде всего необходимо ответить на вопрос, каким образом в эмбриогенезе возникают различия между исходно одинаковыми клетками. Для иллюстрации основных законов развития обратимся сначала к земноводным, а затем к млекопитающим. [c.71]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология