Kiaušialąstė ir spermatozoidas yra dviejų tipų lytinės ląstelės, kurios susijungia apvaisinimo metu, tačiau jos labai skiriasi savo struktūra, funkcijomis ir dydžiu. Daugelis gyvūnų rūšių dauginasi lytiniu būdu, kurio metu susijungia vyriškos ir moteriškos lytinės ląstelės. Šis procesas, vadinamas apvaisinimu, gali vykti dviem pagrindiniais būdais: išoriniu ir vidiniu.

Kiaušialąstė (ovocitas) yra moters lytinė ląstelė, kuri susidaro moters organizme. Kiaušialąstės yra didesnės nei spermatozoidai, nes jos yra atsakingos ne tik už genetinės medžiagos perdavimą, bet ir už būsimam embrionui reikalingų medžiagų tiekimą. Kiaušialąstė yra moters lytinė ląstelė, didesnė ir nejudri, atsakinga ne tik už genetinės medžiagos perdavimą, bet ir už embriono maitinimą. Moters reprodukcinę sistemą sudaro kiaušidės, kuriose bręsta kiaušialąstės, gimda, kurioje vystosi kūdikis, ir makštis, kuri jungia išorę su vidiniais organais. Kiaušidės - tai porinis organas, kuris iki brendimo „miega“, o brendimo metu „prabunda“. Kiaušidės pradeda gaminti daugiau estrogeno, progesterono ir kitų hormonų, kurie sukelia kūno pokyčius bei reguliuoja menstruacijų ciklą. Kiaušidėse bręsta ir folikulai, o juose - kiaušinėliai, moteriškos lytinės ląstelės. Tik gimusios telyčios kiaušidėje yra apie 50-100×10³ ovocitų. Dvejų metų amžiaus telyčios kiaušidėje yra apie 5 000 ovocitų, iš jų tik 5-10 potencialiai gali būti apvaisinti, likusieji pasmerkti apoptozei.

Spermatozoidas yra vyro lytinė ląstelė, atsakinga už moters kiaušialąstės apvaisinimą. Skirtingai nei kiaušialąstė, spermatozoidas yra daug mažesnis ir turi uodegėlę, kuri leidžia jam judėti link kiaušialąstės. Spermatozoidas yra vyro lytinė ląstelė, daug mažesnė ir judri, kurios pagrindinė funkcija yra apvaisinti kiaušialąstę, perduodant genetinę informaciją. Vyro lytinėse liaukose sėklidėse gaminasi vyriški lytiniai hormonai androgenai ir bręsta lytinės ląstelės - spermatozoidai. Vyrai nuolat gamina spermą nuo brendimo iki senatvės. Spermatozoidas yra vyriškos lyties reprodukcinė ląstelė, o kiaušinėlis yra moteriškoji reprodukcinė ląstelė. Spermatozoidai yra judrūs ir uodegos formos, todėl jie gali plaukti link kiaušinėlio ir jį apvaisinti. Sperma gaminama vyrų sėklidėse spermatogenezės proceso metu. Šis procesas prasideda brendimo metu ir tęsiasi visą gyvenimą.

Apvaisinimas: Esminis Gyvybės Pradžios Aktas

Apvaisinimas - tai procesas, kurio metu susilieja vyriška lytinė ląstelė (spermatozoidas) ir moteriška lytinė ląstelė (kiaušinėlis). Susidaro nauja ląstelė (zigota), iš kurios vystosi naujas organizmas (gemalas). Apvaisinime dalyvauja dviejų tipų lytinės ląstelės: moteriška kiaušialąstė ir vyriškas spermatozoidas. Iš zigotos pradeda vystytis naujas organizmas. Apvaisinimas dažniausiai įvyksta kiaušintakyje, jo ampulėje, maždaug per 12 valandų po ovuliacijos.

Išorinio ir Vidinio Apvaisinimo Skirtumai

Pagrindinis skirtumas tarp išorinio ir vidinio apvaisinimo yra apvaisinimo vieta. Išorinis apvaisinimas vyksta ne patelės organizme, o išorinėje aplinkoje, dažniausiai vandenyje. Tuo tarpu vidinis apvaisinimas vyksta patelės lytiniuose takuose. Išoriniam apvaisinimui gali reikėti vieno arba dviejų tėvinių organizmų, o vidiniam apvaisinimui reikia dviejų tėvinių organizmų.

Išorinis Apvaisinimas

Išorinis apvaisinimas būdingas vandenyje gyvenantiems gyvūnams, tokiems kaip žuvys ir varlės. Patelės išleidžia kiaušinėlius į vandenį, o patinai - spermatozoidus. Apvaisinimas įvyksta, kai spermatozoidai susitinka su kiaušinėliais vandenyje. Šio tipo apvaisinimas priklauso nuo aplinkos sąlygų ir apvaisinimo tikimybė nėra didelė.

Vidinio Apvaisinimo Būtinybė Sausumoje

Apvaisinimas sausumoje yra sudėtingesnis nei vandenyje, nes atvirame ore lytinės ląstelės greitai išdžiūva. Dėl šios priežasties daugelis sausumos gyvūnų naudoja vidinį apvaisinimą. Šis procesas užtikrina, kad spermatozoidai patektų tiesiai į patelės kūną, apsaugodami juos nuo išdžiūvimo ir padidindami apvaisinimo tikimybę.

Vidinio Apvaisinimo Pavyzdžiai Gyvūnų Karalystėje

Vidinio apvaisinimo pavyzdžių galima rasti įvairiose gyvūnų grupėse:

• Drugeliai: Kaip ir dauguma gyvūnų, drugeliai naudoja vidinį apvaisinimą. Patinas suleidžia savo spermatozoidus tiesiai į patelės kūną. Spermatozoidams susiliejus su kiaušinėliais, įvyksta apsivaisinimas.
• Ropliai: Ropliai gyvena ir veisiasi sausumoje. Jie deda kiaušinius kietu lukštu. Apvaisinimas ropliams būdingai yra vidinis.
• Paukščiai: Paukščiams taip pat būdingas vidinis apvaisinimas.
• Žinduoliai: Žinduoliams, išskyrus kloakinius, būdingas vidinis apvaisinimas. Patinas suleidžia spermą į patelės lytinius takus, kur įvyksta apvaisinimas. Apvaisinta kiaušialąstė (zigota) vystosi patelės gimdoje.
• Kai kurie varliagyviai: Aksolotliai: Tai Meksikoje gyvenanti endeminė varliagyvių rūšis, kuriai būdinga neotenija. Poravimasis apima šokio ritualus, kuomet patinas suka ratus aplink patelę ir stumdo ją savo snukučiu. Vėliau jis išskiria spermatoforas, kurias patelė įtraukia į kloaką ir taip įvyksta vidinis apvaisinimas. Bekojai varliagyviai: Daugumos bekojų varliagyvių apvaisinimas yra vidinis.

Spermatogenezė ir Kiaušialąstės Brendimas

Žinduolių spermatogenezės metu vyriškosios lyties ląstelės vystosi daugybe pagrindinių vystymosi procesų. Tai apima diferenciaciją nuo kamieninių ląstelių populiacijos, mitozės stiprinimą ir mejozę. Moteriškos lyties organizmų reprodukciniai kanalai, kuriais keliauja spermatozoidai, yra labai specializuotų audinių rinkinys, kurie reguliuoja transportą ir abiejų gametų brendimą. Abejoms gametoms, kad patektų į kiaušintakį, yra būtinas smulkių biocheminių sąveikų derinys ir stiprios fizinės varomosios jėgos. Tai regionas, kuriame vyksta apvaisinimas.

Spermatozoidų Kelionė ir Kapacitacija

Lytinio akto metu patenka daugiau nei 250 mln. spermatozoidų, iš kurių tik apie 200 pasiekia kiaušinėlį. Taigi, mažiau nei 1 spermatozoidas iš 10 000 pasiekia kiaušinėlį. Sunku nustatyti tas molekules, kurios leidžia spermatozoidui judėti link kiaušinėlio ir tapti aktyviu. Akivaizdu tai, kad žinduolių apvaisinimas įvyksta patelių kiaušintakyje. Spermatozoidai, patekę į lytinius takus, juda kiaušinėlio link. Spermatozoidas, susitikęs kiaušinėlį, išskiria fermentus, kurie ištirpdo jo spindulinį vainiką, skaidriąją zoną bei membraną ir prasiskverbia prie kiaušinėlio. Spermatozoidų brendimas, trunkantis apie 7 valandas, vadinamas kapacitacija (lot. capacitas). Kapacitacijos metu nuo spermatozoido akrosomos srities pasišalina jį dengiantis baltyminis sluoksnis ir glikoproteinai. Akrosomos fermentai, tokie kaip hialuronidazė, padeda spermatozoidui pereiti pro spindulinį vainiką, tripsino fermentai skaido skaidriosios srities (zona pellucida) medžiagas. Dėl šių fermentų, taip pat akrosino poveikio spermatozoidas gali pereiti antrinį oocitą (dar besiformuojanti kiaušialąstė) dengiančius sluoksnius.

Oocitą Supanti Aplinka ir Apvaisinimo Mechanizmai

Spermatozoidai turi įveikti aplinką, supančią oocitą, kad galėtų jį apvaisinti. Šis procesas apima hiperaktyvaciją, chemotaksį ir termotaksį. Spermatozoidai turi atpažinti ir prisijungti prie skaidraus apvalkalo, kuris supa kiaušinėlį. Prisijungus prie skaidraus apvalkalo, spermatozoiduose įvyksta akrosomos reakcija, kuri leidžia jiems prasiskverbti pro apvalkalą. Spermatozoidai prasiskverbia pro skaidrųjį dangalą, kad pasiektų kiaušinėlio membraną. Spermatozoido ir kiaušinėlio plazminės membranos susilieja, ir spermatozoido branduolys patenka į kiaušinėlį. Kiaušinėlis aktyvuojasi ir blokuoja kitų spermatozoidų patekimą (apsauga nuo polispermijos).

Prieš apvaisinimą spermatozoidas turi prisijungti prie skaidriosios srities - kiaušialąstę dengiančios membranos dalies. Žmonių kiaušialąsčių skaidriojoje srityje yra keturių rūšių baltymų. O prie šių baltymų prisijungę cukrūs, arba angliavandeniai, prie kurių, mokslininkų manymu, prisijungia spermatozoidai. Mokslininkai nustatė, kad žmonių kiaušialąsčių skaidriojoje zonoje esantys angliavandeniai paprastai turi vieną angliavandenių šakojimosi struktūrą, vadinamą sialyl-Lewisx. Šios sialyl-Lewisx angliavandenių šakos kiaušialąsčių paviršiui būdingos kur kas labiau nei bet kokioms kitoms organizmo ląstelėms. Pasak mokslininkų, šiomis cukraus šakomis padengta visa kiaušialąstė.

Apvaisinimo Eiga ir Zigotos Vystymasis

Kiaušialąstės aktyvacija sukelia daugybę biocheminių ir fiziologinių pokyčių, kurie būtini embriono vystymuisi. Spermatozoido ir kiaušinėlio branduoliai susilieja, suformuodami zigotos branduolį. Po apvaisinimo prasideda zigotos segmentacija. Pirmąją savaitę po apvaisinimo vyksta gemalo užuomazgos segmentacija ir kelionė implantacijos vietos link. Maždaug po 24-30 val. nuo apvaisinimo zigota pasidalija į dvi dukterines ląsteles, vadinamas blastomerais. Toliau blastomerai mitoziškai dalijasi, dukterinių ląstelių sparčiai daugėja, bet jos neužauga iki motininių ląstelių dydžio. Toks dalijimasis vadinamas segmentacija, arba skilimu. Taip skylanti gemalo užuomazga apie 3 paras keliauja kiaušintakiu gimdos link. Žmogaus segmentacija yra visiška, t. y. skyla visa gemalo užuomazgos masė. Pirmųjų blastomerų skilimas užtrunka iki 24 val., vėlesnių - 12-18 val. Apie trečiąją parą žmogaus gemalo užuomazga būna sudaryta iš 12-16 blastomerų. Tokia ląstelių sankaupa primena avietę ir vadinama morule. Morulėje blastomerai tankėja, keičiasi jų forma, susidaro tarpląstelinės jungtys. Pradeda išsiskirti dviejų tipų blastomerai: išoriniai, kurie dalijasi greičiau ir plokštėja, apgaubia vidinius. Apie ketvirtąją parą morulė patenka į gimdos ertmę. Pro skaidriąją sritį pradeda skverbtis ir tarp blastomerų (jų vis totaliai 32-58) kauptis skystis - iš morulės susidaro pūslytė, vadinama blastocista. Jos plona siena, sudaryta iš išorinių ląstelių, vadinama trofoblastu. Viduje lieka blastocistos ertmė ir vidinių ląstelių masė, arba embrioblastas, prigludęs prie trofoblasto. Iš embrioblasto vėliau formuojasi gemalas, amnionas, trynio maišas, o iš trofoblasto - chorionas ir placenta. Iki implantacijos (apie dvi paras) blastocista laisvai migruoja gimdos ertmėje.

Implantacija ir Tolesnis Vystymasis

Antrąją savaitę vyksta gemalo užuomazgos implantacija ir toliau tęsiasi jos segmentacija. Implantacija - tai blastocistos įsiskverbimas ir panirimas į funkcinį gimdos gleivinės sluoksnį. Normaliai šis procesas vyksta užpakalinėje ar priekinėje gimdos dugno ar kūno sienelėje, kuomet gleivinė yra sekrecijos fazėje. Apie 7-ąją parą blastocista pradeda skverbtis ir nirti į gimdos gleivinę. Skverbdamasis į gimdos gleivinę, blastocistos trofoblastas pasidalija į du sluoksnius: citotrofoblastą ir sinciciotrofoblastą. Sinciciotrofoblastas gamina proteolizinius fermentus, ardančius gleivinės audinius, rezorbuoja suardytus produktus, fagocituoja ląstelių liekanas, pradeda sekretuoti žmogaus chorioninį gonadotropiną. Kol vyksta implantacija, tęsiasi segmentacija. Buvęs kamuoliuko formos embrioblastas 7-ąją dieną suplokštėja ir pasidalija į du lapelius: viršutinį - epiblastą ir apatinį - hipoblastą. Netrukus tarp epiblasto ląstelių atsiranda ertmė, kurioje kaupiasi skystis. Ši ertmė persitvarko ir virsta antriniu (galutiniu) amnionu. Iš hipoblasto kilusios plokščiosios ląstelės apriboja didelį pirminį trynio maišą. Antrosios savaitės pabaigoje pirminis trynio maišas suplyšta ar supliukšta. Iš išorės apsuptas negemaline mezoderma, jis apie 14-ąją parą virsta daug mažesniu antriniu (galutiniu) trynio maišu. Taigi embrioblastas virsta dvilapiu gemaliniu disku, o blastocista - dvilape blastocista. Susidarius dvilapei blastocistai, baigiasi žmogaus gemalo segmentacija.

Gastruliacija ir Gemalinių Lapelių Susidarymas

Trečiąją savaitę vyksta gastruliacija - procesas, kurio metu susidaro trys gemaliniai lapeliai: išorinis - ektoderma, vidinis - endoderma ir vidurinis - mezoderma, iš kurių formuojasi visi gemalo audiniai ir organai. Gemalinių lapelių formavimosi šaltinis - epiblastas. Savaitės pradžioje uodeginiame epiblasto gale susiformuoja pirmykštė linija. Galvinis jos galas pasibaigia sustorėjimu, vadinamu Henzeno (Hensen), arba pirmykščiu, mazgu. Linija ir mazgas pradeda įdubti. Taip iš linijos susidaro pirmykštė vaga, o iš mazgo - pirmykštė duobė. Gemalinė endoderma ir chorda yra kilusios iš ląstelių, įsimovusių pro pirmykštės vagos priekinį galą ir pirmykštę duobę. Dalį šių ląstelių invaginuoja iki pat hipoblasto, įsiterpia tarp jo ląstelių, nustumia jį į gemalinio disko kraštus ir sudaro gemalinę endodermą. Kitos ląstelės migruoja tiesiai į galvinį disko galą ir formuoja stuburo stygos ataugą, kuri po sudėtingų persitvarkymų virsta stuburo styga, arba chorda. Chorda - gemalinio disko ašis. Gemalui augant, ji nyksta (liekanų būna tik tarpslankstelinių diskų branduoliuose). Pro pirmykštę vagą įsimovusios ląstelės migruoja po epiblastu kraniolateraline kryptimi. Jos formuoja gemalinę mezodermą. Epiblasto ląstelės, nepraėjusios pro pirmykštę duobę ir vagą, duoda pradžią gemalinei ektodermai. Taigi dvilapis diskas virsta trilapiu gemaliniu disku.

Neuruliacija ir Somitogenezė

Trečiosios savaitės pabaigoje ektodermoje prasideda neuruliacija, o mezodermoje - somitogenezė ir vaskuliogenezė. Neuruliacija - tai neuroektodermos (nervinio vamzdelio ir skiauterės) susidarymas, kurį stimuliuoja chorda. Pastaroji skatina virš jos esančios ektodermos ląsteles aukštėti ir sutankėti. Taip ektodermoje susidaro nervinė plokštelė. Ji pradeda įlinkti, susidaro nervinė vaga, jos šonuose - klostės. Klostėms suaugus susidaro nervinis vamzdis - galvos ir nugaros smegenų užuomazga. Abipus chordos išsidėsčiusi mezoderma susiskirsto į paašinę, tarpinę ir šoninę. Paašinę mezodermą sudaro segmentuoti somitomerai ir somitai.

Kiaušialąstės ir Spermatozoidų Gamybos Procesas

Kiaušiniai (oocitai) yra nesubrendusios moteriškosios lytinės ląstelės. Naujagimės kiaušidėse yra 1-2 milijonai pirminių folikulų su kiaušialąstėmis. Per vaisingą moters gyvenimo laikotarpį subręsta apie 400-500 folikulų: paprastai po vieną kiekvieną mėnesį. Kiti folikulai sunyksta. Kiaušinėlių gaminimo procesas (oogenezė) prasideda prieš gimdymą ir baigiasi menopauzės metu. Kiaušinėliai pradeda vystytis prieš gimimą ir lieka ramybės būsenoje iki brendimo. Vyrai nuolat gamina spermą nuo brendimo iki senatvės. Sperma gaminama vyrų sėklidėse spermatogenezės proceso metu. Šis procesas prasideda brendimo metu ir tęsiasi visą gyvenimą.

Gyvybingumas ir Ilgaamžiškumas

Spermatozoidai gali išgyventi moterų reprodukciniame trakte keletą dienų, todėl padidėja apvaisinimo tikimybė. Kita vertus, kiaušinėlių apvaisinimo langas yra labai ribotas. Po ovuliacijos kiaušinėlis gali būti apvaisintas tik apie 24 valandas. Dauguma spermatozoidų, esančių moters lytiniuose takuose, gali dalyvauti apvaisinime 2-3 paras, o kartais net 4-5 paras po ejakuliacijos. Tuo tarpu ovuliavusi kiaušialąstė yra gyvybinga maždaug 24 valandas. Taigi, geriausias laikotarpis apvaisinimui įvykti yra subrendusio folikulo plyšimo metas, šitaip išsilaisvinant kiaušialąstei, taip pat 2-3 dienos prieš ovuliaciją.

Spermos ir Kiaušialąstės Skirtumai: Lentelė

tags: #spermatozoido #ir #kiausinelio #skirtumai

• Teisiniai aspektai: žmogaus apvaisinimas
• Parama gyvūnų globos draugijai
• Servetėlių lankstymo instrukcijos vaikų šventėms
• Kada sunerimti dėl kieto pilvo nėštumo metu
• Visa apimanti programa ikimokyklinio ugdymo bendrajam ugdymui