Содержание
Оплодотворение 10 класс онлайн-подготовка на Ростелеком Лицей
Оплодотворение
Процесс слияния гамет получил название оплодотворения. В результате оплодотворения ядра яйцеклетки и сперматозоида сливаются образуя зиготу – первую клетку нового организма.
По месту прохождения оплодотворения различают два его типа:
Внешнее оплодотворение происходит вне организма самки, обычно в водной среде. Оно характерно для рыб, земноводных, большинствамоллюсков, некоторых червей (Рис. 1).
Рис. 1. Представители внешнего оплодотворения (Источник)
Практически всем наземным и некоторым водным видам живым организмам свойственно внутреннее оплодотворение, при котором «встреча» сперматозоида и яйцеклетки происходит в половых путях самки.
У млекопитающих (Рис. 2) оплодотворение происходит в яйцеводах самки.
Рис. 2. Представители внутреннего оплодотворения (Источник)
Двигающаяся по направлению к матке яйцеклетка встречается там со сперматозоидами, причем их контакту способствуют особые химические вещества, выделяемые яйцеклеткой. Эти вещества активируют сперматозоиды и позволяют им «опознать» яйцеклетку. При контакте с яйцеклеткой акросома сперматозоида разрушается, при этом находившийся в ней фермент гиалуронидаза начинает растворять оболочку яйцеклетки (Рис. 3.).
Рис. 3. Оплодотворение млекопитающих (Источник)
Однако количества гиалуронидазы, выделяемого одним сперматозоидом, для этого недостаточно; необходимо, чтобы фермент выделился из тысяч сперматозоидов. Только в этом случае один из них сможет проникнуть в яйцеклетку. Как только проникновение произошло, вокруг яйцеклетки формируется особая прочная оболочка, препятствующая попаданию в нее других сперматозоидов. Проникновение сперматозоида служит стимулом для завершения второго деления мейоза, и ооцит второго порядка превращается в зрелое яйцо, при этом образуется полярное тельце, которое быстро дегенерирует, а хвост сперматозоида рассасывается в цитоплазме яйца (Рис. 4).
Рис. 4. Завершение второго деления мейоза (Источник)
Ядро сперматозоида в цитоплазме яйцеклетки увеличивается примерно до размера ядра яйцеклетки. Ядра двигаются навстречу друг другу и сливаются (Рис. 5).
Рис. 5. Слияние ядер сперматозоида и яйцеклетки (Источник)
Таким образом, в образовавшейся клетке – зиготе – восстанавливается диплоидный набор хромосом и начинается ее дробление.
У человека для оплодотворения необходим только один сперматозоид, но оплодотворение возможно лишь в том случае, когда в половые пути женщины попадает одновременно около 300 миллионов сперматозоидов. Даже если их будет 2 миллиона, то оплодотворения не произойдет. Сперматозоидам приходится проходить долгий и трудный путь по матке и яйцеводу. Далеко не всем сперматозоидам удается его преодолеть. Если сопоставить размеры сперматозоида и человека, то последнему, чтобы пройти путь, аналогичный пути сперматозоида, необходимо будет пробежать 10 км. Кроме того, по яйцеводу сперматозоиды движутся навстречу току жидкости, что создает для них дополнительные препятствия. Наконец, для выделения достаточного количества гиалуронидазы, растворяющей оболочку яйцеклетки, также необходимо множество сперматозоидов.
Двойное оплодотворение
Особый вид оплодотворения, который характеризует наиболее многочисленную и процветающую группу растений – покрытосеменные. Он получил название двойного оплодотворения.
В пыльниках тычинок из материнских клеток в результате мейоза образуются гаплоидные микроспоры. Каждая микроспора делится, образуя две также гаплоидные клетки – вегетативную и генеративную, которые формируют пыльцевое зерно. Пыльцевое зерно покрыто двумя оболочками (Рис. 6).
Рис. 6. Пыльцевое зерно (Источник)
Пыльцевое зерно представляет собой мужской гаметофит. В завязи из материнской клетки в результате мейоза образуется четыре гаплоидные мегаспоры, три из них отмирают, а одна продолжает делиться, формируя зародышевый мешок с несколькими гаплоидными клетками, одна из которых является яйцеклеткой (Рис. 7).
Рис. 7. Оплодотворение растений (Источник)
Две гаплоидные клетки сливаются, образуя центральную диплоидную клетку, зародышевый мешок является женским гаметофитом. При попадании пыльцевого зерна на рыльце пестика вегетативная клетка прорастает, образуя пыльцевую трубку, которая в своем росте стремится к завязи. Генеративная клетка перемещается в пыльцевую трубку, делится, образуя два неподвижных спермия. После того как пыльцевая трубка прорастает в семязачаток, один из спермиев оплодотворяет яйцеклетку и образуется диплоидная зигота. Другой спермий сливается с центральной клеткой зародышевого мешка. Таким образом, у покрытосеменных растений при оплодотворении происходит два слияния, то есть двойное оплодотворение (Рис. 8).
Рис. 8. Двойное оплодотворение (Источник)
В результате первого слияния возникает зигота, из которой развивается диплоидный зародыш семени, а в результате второго слияния – триплоидная центральная клетка. Из триплоидной центральной клетки затем формируется эндосперм (запасающая питательная ткань), за счет которого питается развивающийся зародыш нового растения.
Заключение
Мы рассмотрели этапы и виды оплодотворения, увидели, что половое размножение способствует перекомбинации родительских генов и разнообразию потомства.
Список литературы
- Беляев Д.К. Общая биология. Базовый уровень. – 11 издание, стереотипное. – М.: Просвещение, 2012.
- Пасечник В.В., Каменский А.А., Криксунов Е.А. Общая биология, 10-11 класс.- М.: Дрофа, 2005.
- Агафонова И.Б., Захарова Е.Т., Сивоглазов В.И. Биология 10-11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 6-е изд., доп. – Дрофа, 2010.
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
- Dic.academic.ru (Источник).
- Mama.ladycity.ru (Источник).
- Cribs.me (Источник).
Домашнее задание
- Какой процесс называется оплодотворением?
- Какой набор хромосом имеет зигота?
- Почему у покрытосеменных растений процесс оплодотворения называется двойным?
Двойное оплодотворение. Онтогенез – индивидуальное развитие организмов – онлайн-тренажер для подготовки к ЕНТ, итоговой аттестации и ВОУД
После процесса опыления у растений должно произойти оплодотворение. Это слияние мужской и женской половых клеток (гамет), дающее начало новому организму. У разных растений время между опылением и оплодотворением длится от нескольких минут до нескольких месяцев.
Развитие мужских гамет
Спермии – мужские гаметы, формируются в пыльцевых зернах пыльников тычинок. Эти клетки делятся мейозом, в результате чего из каждой развиваются 4 гаплоидные клетки – микроспоры, затем гаплоидное ядро микроспоры делится митозом и образуется пыльцевое зерно (пыльца) – мужской гаметофит цветковых растений. Оно состоит из 2-х клеток: большой (вегетативной) и маленькой генеративной, покрытых двойной оболочкой. Генеративная клетка вскоре делится митозом еще раз и образует 2 мужские половые клетки – спермии.
Развитие женских половых клеток
Яйцеклетка – женская гамета, развивается в зародышевом мешке семязачатка, находящегося внутри завязи пестика. В центральной части семязачатка одна из диплоидных клеток делится мейозом, в результате чего возникают 4 гаплоидные клетки. Три из них отмирают, а одна претерпевает 3-х кратное деление митозом, образуя 8 гаплоидных ядер. Пыльца, попав на рыльце пестика, удерживается на нем, т. к. его покровы имеют неровности и выступы, а на поверхности рыльца выделяется липкая жидкость. На рыльце пестика пыльца прорастает. Из вегетативной клетки развивается длинная пыльцевая трубка, которая по тканям столбика дорастает до завязи и далее до семяпочки. Из генеративной клетки к этому моменту образуются 2 спермия, которые опускаются в пыльцевую трубку. Семяпочка одета особым покровом, в котором имеется небольшой канал – пыльцевход, в который и проникает пыльцевая трубка, несущая гаметы – спермии. Пыльцевая трубка через пыльцевход семяпочки входит в зародышевый мешок: один из спермиев сливается с яйцеклеткой (образуется диплоидная зигота), а другой спермий с диплоидной центральной клеткой, образуя триплоидную клетку. Этот процесс называется двойным оплодотворением и был открыт в 1898 году С.Г. Навашиным. Диплоидная зигота многократно делится путем митоза, и из нее формируется диплоидный многоклеточный зародыш. Триплоидная клетка тоже делится путем митоза, образуя множество клеток, в которых накапливаются запасы питательных веществ. Таким образом, в результате оплодотворения из яйцеклетки возникает зародыш, из центральной клетки – эндосперм, из семяпочки – семя, из стенок завязи – плод.
Онтогенез – это процесс индивидуального развития особи от момента образования зиготы до конца жизни организма. Эмбриология – наука, изучающая развитие эмбрионов. Стадии эмбрионального развития (на примере ланцетника):
1) дробление – многократное деление зиготы путем митоза. Образование множества мелких клеток (при этом они не растут), а затем шара с полостью внутри – бластулы, равной по размерам зиготе;
2) образование гаструлы – двухслойного зародыша с наружным слоем клеток (эктодермой) и внутренним, выстилающим полость (энтодермой). Кишечнополостные, губки – примеры животных, которые в процессе эволюции остановились на двухслойной стадии;
3) образование трехслойного зародыша, появление третьего, среднего слоя клеток – мезодермы, завершение образования трех зародышевых листков;
4) закладка из зародышевых листков различных органов, специализация клеток. На стадии нейрулы из эктодермы начинается развитие нервной пластинки, а затем нервной трубки. Из нее впоследствии развивается головной и спинной мозг. Остальная эктодерма дает начало наружному слою кожного покрова, органам зрения и слуха. Энтодерма образует трубку – будущий кишечник, выросты которого впоследствии превращаются в легкие, печень, поджелудочную железу. Мезодерма дает начало хорде, мышцам, почкам, хрящевому и костному скелету и кровеносным сосудам.
Постэмбриональное развитие начинается с момента вылупления из яйца у птиц, а у млекопитающих – с момента рождения.
Различают два вида постэмбрионального развития:
1. Прямое развитие – организм рождается похожим на взрослую особь, но отличается малыми размерами и недоразвитостью систем органов (беспозвоночные – пиявки, сороконожки, пауки и все позвоночные организмы).
2. Непрямое (развитие с превращениями): яйцо – личинка – куколка – взрослая особь. Гусеница (личинка бабочки) отличается от взрослого насекомого и строением, и способом питания, и местом обитания. Головастик похож скорее на рыбу, чем на взрослую лягушку. Развитие таких животных включает в себя одно или несколько превращений – исчезают одни органы, появляются другие. Например, у головастика исчезают жабры, хвост, образуются легкие, конечности. У многих насекомых развитие включает еще одну стадию – куколку, во время которой практически полностью исчезают личиночные внутренние органы, заменяясь новыми, характерными для взрослого насекомого.
Начало семени: регуляторные механизмы двойного оплодотворения
Обзор
. 2014 11 сентября; 5:452.
doi: 10.3389/fpls.2014.00452.
Электронная коллекция 2014.
Андреа Блекманн
1
, Свенья Альтер
2
, Томас Дрессельхаус
1
Принадлежности
Принадлежности
- 1 Клеточная биология и биохимия растений, Biochemie-Zentrum Regensburg, University of Regensburg Regensburg, Germany.
- 2 Селекция растений, Центр биологических и пищевых наук Вайнштефан, Технический университет Мюнхена, Фрайзинг, Германия.
PMID:
25309552
PMCID:
PMC4160995
DOI:
10. 3389/fpls.2014.00452
Бесплатная статья ЧВК
Обзор
Андреа Блекманн и др.
Фронт завод науч.
.
Бесплатная статья ЧВК
. 2014 11 сентября; 5:452.
doi: 10.3389/fpls.2014.00452.
Электронная коллекция 2014.
Авторы
Андреа Блекманн
1
, Свенья Альтер
2
, Томас Дрессельхаус
1
Принадлежности
- 1 Клеточная биология и биохимия растений, Biochemie-Zentrum Regensburg, University of Regensburg Regensburg, Germany.
- 2 Селекция растений, Центр биологических и пищевых наук Вайнштефан, Технический университет Мюнхена, Фрайзинг, Германия.
PMID:
25309552
PMCID:
PMC4160995
DOI:
10.3389/fpls.2014.00452
Абстрактный
ЗАПУСК РАЗВИТИЯ СЕМЯН У ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ (ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ) ИНИЦИАНИРУЕТСЯ ПРОЦЕССОМ ДВОЙНОГО ОПЫТЛЕНИЯ: две мужские гаметы (сперматозоиды) сливаются с двумя женскими гаметами (яйцеклеткой и центральной клеткой), образуя клетки-предшественники двух основных компонентов семени, зародыша и эндосперма соответственно. Неподвижные сперматозоиды доставляются пыльцевой трубкой к яйцеклетке, содержащей женский гаметофит, с помощью видоспецифичных механизмов направления и притяжения пыльцевой трубки. После разрыва пыльцевой трубки внутри женского гаметофита два спермия сливаются с яйцеклеткой и центральной клеткой, инициируя развитие семени. Оплодотворенная центральная клетка образует эндосперм, а оплодотворенная яйцеклетка, зигота, сформирует фактический зародыш и суспензор. Последняя структура связывает зародыш со спорофитными материнскими тканями развивающегося семени. Основные механизмы двойного оплодотворения строго регулируются, чтобы обеспечить доставку функциональных сперматозоидов и образование как функциональной зиготы, так и эндосперма. В этом обзоре мы обсудим современное состояние знаний о процессах направленного роста пыльцевой трубки и ее связи с клетками-синергидами, приводящими к разрыву пыльцевой трубки, о взаимодействии четырех гамет, приводящем к слиянию клеток, и, наконец, обсудим механизмы предотвращения цветковых растений. множественное проникновение сперматозоидов (полиспермия) для максимизации их репродуктивного успеха.
Ключевые слова:
слияние клеток; оплодотворение; взаимодействие гамет; яйцеклетка; пыльцевая трубка; полиспермия; сигнализация.
Цифры
Рисунок 1
Женский гаметофит глубоко…
Рисунок 1
Женский гаметофит находится глубоко внутри женских органов цветка . (А)…
фигура 1
Женский гаметофит находится глубоко внутри женских органов цветка . (A) Препарированный и реконструированный Цветок арабидопсиса . Показаны один из четырех лепестков (P) и один из шести лепестков (SA). Они окружают пестик, представляющий женский орган цветка. Его можно разделить на три части. Верхняя часть содержит клетки сосочка и образует рыльце (S), которое соединяется с яичником (OY) стилем (ST). Завязь образована двумя сросшимися плодолистиками (С), которые содержат два ряда семязачатков (OV). Вид сбоку (B) и вид спереди (C) трехмерно реконструированной семязачатка, реконструированного из окрашенных толуидиновым синим одиночных последовательных ультратонких срезов рассеченного пестика. См. Дополнительный фильм 1 для всей серии разделов. Яйцеклетка соединена с перегородкой (SE, желтая), содержащей передающий тракт (TT, синий), семенным канатиком (F, бензин) и окружена тканью плодолистика (C) (зеленая). 3D-модель рассеченной семязачатка, показанная под разными углами, показана в дополнительном фильме 2. Клетки зрелого женского гаметофита (FG) и ткань нуцеллуса (NC) окружены внешним (OI) и внутренним покровами (II) (OI , синий; II, фиолетовый). Вакуоли и ядра различных клеток женского гаметофита показали самый высокий контраст и поэтому показаны отдельно. Рядом с микропиле (MY) два ядра двух синергидных клеток (SY) показаны красным и зеленым цветом. Яйцеклетка, обозначенная ЕС на (D) , имеет сравнительно большую вакуоль (светло-голубой), а его ядро (голубой) расположено на халазальном полюсе. Центр женского гаметофита заполнен вакуолью (светло-желтая) центральной клетки, обозначенной СС в (D) , и ее гомодиплоидным ядром (желтая). Три дегенерирующие антиподные клетки, обозначенные AP бирюзовым цветом в (D) на халазальном полюсе, не выделены. (D) ДИК-микроскопическое изображение зрелого женского гаметофита, окруженного материнскими спорофитными тканями семязачатка. Типы клеток и ткани искусственно окрашены, как показано на рисунке 9.0103 (В,С) . При полной зрелости слой клеток нуцеллуса (НК), окружающий развивающийся зародышевый мешок, уплощается между внутренним покровом (II) и клетками женского гаметофита.
Рисунок 2
Модель событий сигнализации при…
Рисунок 2
Модель сигнальных событий при привлечении пыльцевой трубки микропиляра и двойном оплодотворении у…
фигура 2
Модель сигнальных событий во время притяжения пыльцевых трубок микропиляра и двойного оплодотворения у Arabidopsis . (A) Микропилярное отверстие семязачатка образовано внутренним и наружным покровами. Женский гаметофит «голый» на своем микропилярном полюсе, содержащий одну яйцеклетку (окрашенную синим цветом) и две синергидные клетки (окрашенные зеленым и красным), представляющие яичный аппарат. Центральная клетка окружает яйцевой аппарат. Синергидные клетки являются основными источниками аттрактантов пыльцевых трубок. Среди других компонентов они секретируют пептиды LURE, которые связываются с экспрессируемыми пыльцой рецепторами LIP1/2, направляя таким образом рост пыльцевых трубок. Транспортеры кальция участвуют в контроле роста пыльцевых трубок. Плазматические мембраны синергидных клеток содержат высокую концентрацию рецепторов, таких как FER и LRE, особенно в области нитевидного аппарата. При восприятии пыльцевой трубки NTA перемещается на плазматическую мембрану за счет активности FER, вероятно, регулируемой Ca 2+ колебаний внутри синергидных клеток. (B) Пыльцевая трубка разрывается, когда достигает определенной точки за пределами нитевидного аппарата и высвобождает свое цитоплазматическое содержимое, включая два спермия. Разрыв пыльцевых трубок зависит от наличия и активации FER-, LER-, NTA- и VDD-зависимых сигнальных каскадов, кульминацией которых является гибель рецептивной синергидной клетки (обозначается размытым красным цветом). Высвобожденные сперматозоиды располагаются на стороне слияния гамет, между двумя женскими гаметами. Две сперматозоиды связаны друг с другом, вероятно, с участием тетраспанинов. Мужские гаметы прикрепляются к женским гаметам с помощью GEX2, расположенного на их поверхности. После активации яйцеклетка секретирует EC1, что приводит к активации сперматозоидов и локализации HAP2/GCS1 на плазматической мембране. HAP2/GCS1 и tetraspanins на поверхности гамет могут участвовать в обеспечении слияния мембран. Неизвестные белки слияния, специфичные для яиц и центральных клеток, а также рецептор EC1 обозначены вопросительными знаками зеленого, черного и фиолетового цвета соответственно.
См. это изображение и информацию об авторских правах в PMC
Похожие статьи
Механизмы оплодотворения у цветковых растений.
Dresselhaus T, Sprunck S, Wessel GM.
Дрессельхаус Т. и др.
Карр Биол. 2016 8 февраля; 26 (3): R125-39. doi: 10.1016/j.cub.2015.12.032.
Карр Биол. 2016.PMID: 26859271
Бесплатная статья ЧВК.Обзор.
Передача сигналов пептидами во время путешествия пыльцевой трубки и двойного оплодотворения.
Ку Л.Дж., Ли Л., Лан З., Дрессельхаус Т.
Qu LJ и др.
J Опытный бот. 2015 авг; 66 (17): 5139-50. дои: 10.1093/jxb/erv275. Epub 2015 11 июня.
J Опытный бот. 2015.PMID: 26068467
Обзор.
Блок полиспермии в центральной клетке при двойном оплодотворении Arabidopsis thaliana .
Нагахара С., Такеучи Х., Хигасияма Т.
Нагахара С. и др.
Фронт завод науч. 2021 12 января; 11:588700. doi: 10.3389/fpls.2020.588700. Электронная коллекция 2020.
Фронт завод науч. 2021.PMID: 33510743
Бесплатная статья ЧВК.Слияние гамет необходимо, чтобы заблокировать попадание нескольких пыльцевых трубок в семязачаток арабидопсиса.
Бил К.М., Лейдон, Арканзас, Джонсон, Массачусетс.
Бил К.М. и др.
Карр Биол. 2012 19 июня;22(12):1090-4. doi: 10.1016/j.cub.2012.04.041. Epub 2012 17 мая.
Карр Биол. 2012.PMID: 22608506
Бесплатная статья ЧВК.Роль LORELEI, предполагаемого гликозилфосфатидилинозитол-заякоренного белка, в двойном оплодотворении Arabidopsis thaliana и раннем развитии семян.
Цукамото Т., Цинь И., Хуан И., Дунатунга Д., Паланивелу Р.
Цукамото Т. и др.
Плант Дж. 1 мая 2010 г .; 62 (4): 571-88. doi: 10.1111/j.1365-313X.2010.04177.x. Epub 2010 16 февраля.
Завод Дж. 2010.PMID: 20163554
Посмотреть все похожие статьи
Цитируется
Сигнальные пептиды/рецепторы во время оплодотворения растений.
Ю TY, Сюй CX, Ли WJ, Ван Б.
Ю ТЮ и др.
Фронт завод науч. 2022 15 декабря; 13:1090836. doi: 10.3389/fpls.2022.1090836. Электронная коллекция 2022.
Фронт завод науч. 2022.PMID: 36589119
Бесплатная статья ЧВК.Обзор.
Сравнительный транскриптомный анализ развивающихся стручков арахиса ( Arachis hypogaea L.) выявил гены-кандидаты, влияющие на размер семян арахиса.
У И, Сунь З, Ци Ф, Тянь М, Ван Дж, Чжао Р, Ван Х, У С, Ши С, Лю Х, Донг В, Хуан Б, Чжэн З, Чжан Х.
У Ю и др.
Фронт завод науч. 2022 12 сентября; 13:958808. doi: 10.3389/fpls.2022.958808. Электронная коллекция 2022.
Фронт завод науч. 2022.PMID: 36172561
Бесплатная статья ЧВК.Аллельная диверсификация локусов Wx и ALK в линиях Indica Restorer и их использование в гибридной селекции риса в Китае за последние 50 лет.
Pan LX, Sun ZZ, Zhang CQ, Li B, Yang QQ, Chen F, Fan XL, Zhao DS, Lv QM, Yuan DY, Liu QQ.
Пан LX и др.
Int J Mol Sci. 2022 25 мая; 23 (11): 5941. дои: 10.3390/ijms23115941.
Int J Mol Sci. 2022.PMID: 35682619Бесплатная статья ЧВК.
Регуляция метилирования ДНК в процессе развития эндосперма растений.
Лу Д., Чжай Дж., Си М.
Лу Д и др.
Фронт Жене. 2022 10 фев; 13:760690. doi: 10.3389/fgene.2022.760690. Электронная коллекция 2022.
Фронт Жене. 2022.PMID: 35222527
Бесплатная статья ЧВК.Обзор.
Репрограммирование метилирования лизина гистона h4 при половом размножении растений.
Фанг Х, Шао Ю, Ву Г.
Фанг Х и др.
Фронт завод науч. 2021 30 ноя; 12:782450. doi: 10.3389/fpls.2021.782450. Электронная коллекция 2021.
Фронт завод науч. 2021.PMID: 34917115
Бесплатная статья ЧВК.Обзор.
Просмотреть все статьи «Цитируется по»
использованная литература
Аландете-Саес М., Рон М., Маккормик С. (2008). GEX3, экспрессируемый в мужском гаметофите и в яйцеклетке Arabidopsis thaliana, необходим для направления пыльцевых трубок микропиляров и играет роль во время раннего эмбриогенеза. Мол. Завод 1, 586–598 10.1093/мп/ссн015
—
DOI
—
пабмед
Амьен С., Кливер И., Мартон М.Л., Дебенер Т., Гейгер Д., Беккер Д. и др. (2010). Дефенсин-подобный ZmES4 опосредует разрыв пыльцевых трубок у кукурузы посредством открытия калиевого канала KZM1. PLoS биол. 8:e1000388 10.1371/journal.pbio.1000388
—
DOI
—
ЧВК
—
пабмед
Ав С. Дж., Хамамура Ю., Чен З., Шнитгер А., Бергер Ф. (2010). Попадания сперматозоидов достаточно, чтобы вызвать деление центральной клетки, но отцовский геном необходим для развития эндосперма у арабидопсиса. Развитие 137, 2683–2690 10.1242/dev.052928
—
DOI
—
пабмед
Баркачча Г., Альбертини Э. (2013). Апомиксис в репродукции растений: новый взгляд на старую дилемму. Завод Репрод. 26, 159–179 10.1007/s00497-013-0222-у
—
DOI
—
ЧВК
—
пабмед
Байер М. , Нави Т., Джильоне К., Галли М., Мейннел Т., Луковиц В. (2009). Отцовский контроль формирования эмбрионального паттерна у Arabidopsis thaliana. Наука 323, 1485–1488 10.1126/наука.1167784
—
DOI
—
пабмед
Типы публикаций
Экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО): Медицинская энциклопедия MedlinePlus
Экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО) представляет собой соединение женской яйцеклетки и мужской спермы в лабораторной чашке. In vitro означает вне организма. Оплодотворение означает, что сперматозоиды прикрепились к яйцеклетке и вошли в нее.
Обычно яйцеклетка и сперматозоиды оплодотворяются внутри женского тела. Если оплодотворенная яйцеклетка прикрепляется к слизистой оболочке матки и продолжает расти, ребенок рождается примерно через 9 лет.месяцы спустя. Этот процесс называется естественным или самопроизвольным зачатием.
ЭКО — это форма вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ). Это означает, что используются специальные медицинские методы, чтобы помочь женщине забеременеть. Чаще всего его пробуют, когда другие, менее дорогие методы бесплодия не дали результатов.
Существует пять основных этапов ЭКО:
Этап 1: Стимуляция, также называемая суперовуляцией
- Лекарства, называемые лекарствами от бесплодия, назначаются женщине для увеличения производства яйцеклеток.
- В норме женщина производит одну яйцеклетку в месяц. Лекарства от бесплодия заставляют яичники производить несколько яйцеклеток.
- На этом этапе женщина будет регулярно проходить трансвагинальное ультразвуковое исследование яичников и анализы крови для проверки уровня гормонов.
Этап 2: Извлечение яйцеклеток
- Для удаления яйцеклеток из тела женщины проводится небольшая операция, называемая фолликулярной аспирацией.
- Большую часть времени операция проводится в кабинете врача. Женщине дадут лекарства, чтобы она не чувствовала боли во время процедуры. Используя ультразвуковые изображения в качестве ориентира, медицинский работник вводит тонкую иглу через влагалище в яичник и мешочки (фолликулы), содержащие яйцеклетки. Игла соединена с отсасывающим устройством, которое вытягивает яйцеклетки и жидкость из каждого фолликула по одному.
- Процедура повторяется для другого яичника. После процедуры могут быть спазмы, но они проходят в течение дня.
- В редких случаях для удаления яйцеклеток может потребоваться тазовая лапароскопия. Если женщина не производит или не может производить яйцеклетки, можно использовать донорские яйцеклетки.
Этап 3: Осеменение и оплодотворение
- Сперма мужчины помещается вместе с яйцеклетками самого высокого качества. Смешение спермы и яйцеклетки называется инсеминацией.
- Яйцеклетки и сперматозоиды затем хранятся в камере с контролируемой средой. Сперматозоид чаще всего попадает (оплодотворяет) в яйцеклетку через несколько часов после осеменения.
- Если врач считает, что вероятность оплодотворения низкая, сперматозоид может быть введен непосредственно в яйцеклетку. Это называется интрацитоплазматической инъекцией сперматозоидов (ИКСИ).
- Многие программы по лечению бесплодия регулярно проводят ИКСИ некоторых яйцеклеток, даже если все кажется нормальным.
Посмотрите это видео о: Интрацитоплазматическая инъекция спермы
Этап 4: Культивирование эмбриона
- Когда оплодотворенная яйцеклетка делится, она становится эмбрионом. Сотрудники лаборатории будут регулярно проверять эмбрион, чтобы убедиться, что он правильно растет. В течение примерно 5 дней нормальный эмбрион имеет несколько клеток, которые активно делятся.
- Пары с высоким риском передачи генетического (наследственного) заболевания ребенку могут рассмотреть возможность проведения преимплантационной генетической диагностики (ПГД). Процедуру чаще всего проводят через 3–5 дней после оплодотворения. Ученые лаборатории удаляют одну или несколько клеток из каждого эмбриона и проверяют материал на наличие конкретных генетических нарушений.
- По данным Американского общества репродуктивной медицины, ПГД может помочь родителям решить, какие эмбрионы имплантировать. Это снижает вероятность передачи расстройства ребенку. Техника спорная и предлагается не во всех центрах.
Этап 5: Пересадка эмбрионов
- Эмбрионы помещаются в матку женщины через 3–5 дней после извлечения яйцеклеток и оплодотворения.
- Процедура проводится в кабинете врача, пока женщина не спит. Врач вводит тонкую трубку (катетер), содержащую эмбрионы, во влагалище женщины, через шейку матки и вверх в матку. Если эмбрион прикрепляется (прикрепляется) к слизистой оболочке матки и растет, наступает беременность.
- Одновременно в матку может быть помещено более одного эмбриона, что может привести к рождению двойни, тройни и более. Точное количество переносимых эмбрионов — сложный вопрос, который зависит от многих факторов, особенно от возраста женщины.
- Неиспользованные эмбрионы могут быть заморожены и впоследствии имплантированы или пожертвованы.
ЭКО проводится, чтобы помочь женщине забеременеть. Применяется для лечения многих причин бесплодия, в том числе:
- Пожилой возраст женщины (преклонный материнский возраст)
- Поврежденные или непроходимые фаллопиевы трубы (могут быть вызваны воспалительным заболеванием органов малого таза или предшествующей репродуктивной хирургией)
- Эндометриоз
- Мужской фактор бесплодия, включая снижение количества сперматозоидов и закупорку
- Бесплодие неясного генеза
энергии, времени и денег. Многие пары, имеющие дело с бесплодием, страдают от стресса и депрессии.
Женщина, принимающая лекарства от бесплодия, может испытывать вздутие живота, боли в животе, перепады настроения, головные боли и другие побочные эффекты. Повторные инъекции ЭКО могут вызвать синяки.
В редких случаях препараты для лечения бесплодия могут вызывать синдром гиперстимуляции яичников (СГЯ). Это состояние вызывает накопление жидкости в брюшной полости и груди. Симптомы включают боль в животе, вздутие живота, быстрое увеличение веса (10 фунтов или 4,5 кг в течение 3–5 дней), снижение мочеиспускания, несмотря на употребление большого количества жидкости, тошноту, рвоту и одышку. Легкие случаи можно лечить постельным режимом. В более тяжелых случаях требуется дренирование жидкости с помощью иглы и, возможно, госпитализация.
Медицинские исследования показали, что лекарства от бесплодия не связаны с раком яичников.
Риски извлечения яйцеклетки включают реакции на анестезию, кровотечение, инфекцию и повреждение структур, окружающих яичники, таких как кишечник и мочевой пузырь.
Существует риск многоплодной беременности, когда в матку помещается более одного эмбриона. Вынашивание более одного ребенка одновременно увеличивает риск преждевременных родов и низкого веса при рождении. (Однако даже один ребенок, рожденный после ЭКО, подвержен более высокому риску недоношенности и низкой массы тела при рождении.)
Неясно, увеличивает ли ЭКО риск врожденных дефектов.
ЭКО очень дорого. В некоторых, но не во всех штатах есть законы, согласно которым медицинские страховые компании должны предлагать тот или иной вид страхового покрытия. Но многие планы страхования не покрывают лечение бесплодия. Плата за один цикл ЭКО включает расходы на лекарства, операцию, анестезию, УЗИ, анализы крови, обработку яйцеклеток и спермы, хранение и перенос эмбрионов. Точная сумма одного цикла ЭКО варьируется, но может стоить примерно от 12 000 до 17 000 долларов.
После переноса эмбрионов женщине может быть рекомендован отдых до конца дня. Полный постельный режим не требуется, если нет повышенного риска СГЯ. Большинство женщин возвращаются к нормальной деятельности на следующий день.
Женщины, проходящие ЭКО, должны ежедневно принимать инъекции или таблетки гормона прогестерона в течение 8–10 недель после переноса эмбриона. Прогестерон — это гормон, естественным образом вырабатываемый яичниками, который подготавливает слизистую оболочку матки (матки) к прикреплению эмбриона. Прогестерон также помогает имплантированному эмбриону расти и закрепляться в матке. Женщина может продолжать принимать прогестерон в течение 8-12 недель после беременности. Слишком низкий уровень прогестерона в первые недели беременности может привести к выкидышу.
Примерно через 12-14 дней после переноса эмбриона женщина вернется в клинику для проведения теста на беременность.
Немедленно свяжитесь со своим врачом, если вы прошли ЭКО и у вас есть:
- Лихорадка выше 100,5°F (38°C)
- Тазовая боль
- Сильное кровотечение из влагалища
- Кровь в моче
из одной клиники в другую и должны быть внимательно изучены. Тем не менее, популяции пациентов в каждой клинике разные, поэтому зарегистрированные показатели частоты наступления беременности нельзя использовать в качестве точного указания на то, что одна клиника предпочтительнее другой.
- Показатели беременности отражают количество женщин, забеременевших после ЭКО. Но не все беременности заканчиваются живорождением.
- Коэффициенты рождаемости отражают число женщин, родивших живых детей.
Перспективы показателей живорождения зависят от определенных факторов, таких как возраст матери, предшествующее живорождение и перенос одного эмбриона во время ЭКО. Показатели успеха изменились за эти годы отчасти из-за более широкого использования переноса отдельных эмбрионов. Клиники ЭКО поощряют перенос одного эмбриона, чтобы снизить риск многоплодной беременности, которая имеет более высокий риск осложнений, чем одноплодная беременность. Эмбрионы, которые не были перенесены, могут быть заморожены и сохранены. Циклы, в которых эти замороженные эмбрионы оттаивают и переносят, называются циклами переноса замороженных эмбрионов (FET).
ЭКО; Вспомогательные репродуктивные технологии; ИЗОБРАЗИТЕЛЬНОЕ ИСКУССТВО; Процедура «ребенок из пробирки»; Бесплодие — in vitro
Catherino WH.