Процесс слияния гамет (гамет) называется оплодотворением или копуляцией (сингамией). В результате этого слияния образуется зигота – первая клетка, из которой развивается новый организм. Оплодотворение происходит только при половом размножении.

Виды

Оплодотворение характерно для различных живых организмов — одноклеточных и многоклеточных растений и животных. Когда две гаметы сливаются, в организме образуется новый набор хромосом, что обеспечивает генетическое разнообразие.

В зависимости от размера гамет различают три типа сингамии:

  • изогамия – слияние двух гамет одинакового размера со жгутиками (водоросли – улотрикс, хламидомонада);
  • анизогамия – образование зиготы из двух гамет разного размера со жгутиками (бурые, зеленые водоросли);
  • оогамия – слияние двух клеток разного размера и поведения, мужская гамета обычно подвижна, женская – статична (млекопитающие, цветковые растения).

Оплодотворение

Рис. 1. Виды спаривания.

По способу внесения удобрений различают два типа:

  • внешний – возникает во внешней среде (чаще в воде), характерен для кишечнополостных, морских червей и многих рыб;
  • внутренний – переход мужских гамет в женский организм, характерный для рептилий, птиц и млекопитающих.

При наружном оплодотворении развитие зародышей происходит во внешней среде, при внутреннем – полностью или частично в утробе матери. Например, для пресмыкающихся характерно внутренне оплодотворение, но наружное развитие зародышей (откладывание яиц).

Внутреннее

Во время внутреннего оплодотворения подвижная мужская гамета (сперматозоид) достигает неподвижной женской гаметы (ооцита) в женских репродуктивных путях. Контакт клеток облегчают специальные вещества, выделяемые ооцитом. Акросома, органелла, расположенная в передней части сперматозоида, секретирует ферменты, разрушающие мембрану ооцита.

После попадания сперматозоидов образуется плотная мембрана, закрывающая доступ другим сперматозоидам. В этот момент ооцит завершает второе мейотическое деление в процессе оогенеза (развития женской клетки) и становится яйцеклеткой.

Ядро мужской гаметы увеличивается до размеров ядра яйцеклетки. Постепенно ядра сближаются и сливаются в единое ядро. Образуется зигота.

Оплодотворение

Рис. 2. Слияние сперматозоида и яйцеклетки.

Гаметы несут гаплоидный (одинарный) набор хромосом. После оплодотворения образуется клетка с диплоидным (двойным) набором хромосом.

Двойное

Особый метод размножения и оплодотворения растений носит название двойного оплодотворения. Это процесс, при котором зигота и эндосперм образуются одновременно. Двойное оплодотворение характерно только для цветковых (покрытосеменных) растений.

Процесс двойного оплодотворения состоит из четырех стадий:

  • образование гамет – в пыльниках развиваются мужские сперматозоиды, в завязях яичника развиваются яйцеклетки;
  • образование дополнительных клеток – вместе с яйцеклеткой образуется центральная клетка, образующая центральное ядро ​​и пять мелких клеток;
  • попадание спермия в семязачаток – два спермия, попавшие вместе с пыльцой на рыльце пестика, проходят через пыльцевую трубку в семязачаток;
  • оплодотворение – один сперматозоид сливается с яйцеклеткой и образует зиготу, другой – с центральным ядром и образует эндосперм.

Оплодотворение

Рис. 3. Двойное оплодотворение.

Зигота при двойном оплодотворении имеет диплоидный набор хромосом. При слиянии спермия с центральным ядром образуется клетка с триплоидным набором хромосом.

Что мы узнали?

На уроке биологии в 10 классе мы узнали о методах и важности внесения удобрений. Предмет охватывает термины изогамия, анизогамия, оогамия, внешнее и внутреннее оплодотворение, а также двойное оплодотворение. В процессе сингамии, копуляции или оплодотворения формируется новый организм с уникальным, в отличие от родителей, генотипом.