Informație

De ce se produc atât de mulți spermatozoizi când doar unul dintre ei fertilizează ovulul?


În timpul fertilizării, un singur spermă poate fertiliza ovulul. Deci, de ce sunt produse atât de multe milioane de spermatozoizi ?? Nu este aceasta o risipă de energie?


Răspuns scurt : Selecție sexuală cu concurență de spermă

Cu toate acestea, acest răspuns va varia în funcție de speciile la care vă referiți. Când femelele se împerechează cu mai mulți bărbați (ca la multe insecte), concurența spermatozoizilor crește șansele bărbaților de a transmite genele sale generației următoare. Atunci când nu există prea multă concurență rivală cu alți bărbați (la fel ca la oameni), aceasta are o corelație cu comportamentul de pază al partenerului și calitatea spermei.


Strategia de reproducere a bărbaților a evoluat pentru a fi cantitatea în locul calității. Mai mulți spermatozoizi sunt mai mari decât șansele ca mai mulți spermatozoizi să ajungă în ovul. Este foarte mult un joc de numere.


De ce este oul mai mare decât sperma?

Celulele din ou sunt considerabil mai mari decât celulele spermatozoide, deoarece transportă citoplasma și organitele necesare pentru a începe diviziunea celulară și creșterea, în timp ce celulele spermatozoizilor sunt în esență un nucleu celular și o coadă. Deoarece singurul scop al spermei este de a transporta informațiile genetice ale tatălui către celula ovulă, astfel încât să poată avea loc fertilizarea, dimensiunile mici și motilitatea superioară sunt avantajoase.

O celulă ou, sau ovul, este cea mai mare celulă din corpul uman. Conține toate organele găsite în celulele normale, cum ar fi ribozomii, mitocondriile, aparatul golgi, reticulul endoplasmatic și un nucleu. De asemenea, conține mai multe structuri unice ovulului, cum ar fi corona radiată și zona pellucida. Unele dintre aceste structuri permit fertilizarea de către spermatozoizi, iar altele asigură hrană în primele etape de dezvoltare. Prin contrast, celula spermatozoizilor este o structură simplă. Se compune dintr-un cap mic care conține un nucleu celular și o coadă lungă, asemănătoare biciului. Există, de asemenea, o secțiune în formă de tub care leagă capul de coadă. Această secțiune găzduiește mitocondriile care furnizează energia pentru mișcarea cozii. Dacă are loc fertilizarea, nucleul spermatozoizilor intră în ovul și cele două jumătăți de cromozomi fuzionează pentru a forma un set complet. Ovulele fertilizate se numesc zigot și conține toate elementele necesare pentru a se transforma într-un embrion.


Introducere

Corpul nostru individual are o viață limitată. Cu toate acestea, prin fertilizare suntem capabili să continuăm viața ca specie. Rolul spermatozoizilor este de a fertiliza ouăle. Cu toate acestea, spermatozoizii de mamifere nu pot îndeplini această sarcină atunci când sunt ejaculați. Mai întâi trebuie să sufere o schimbare fiziologică numită capacitație și o schimbare morfologică ulterioară cunoscută sub numele de reacție acrosomică în tractul reproductiv feminin. Spermatozoizii adăpostesc, de asemenea, capacitatea de a migra în oviduct, unde interacționează cu aceștia și apoi se fuzionează cu oul. Au fost identificați o serie de factori care contribuie la interacțiunile spermatozoizilor-ou, pe baza observațiilor folosind inhibitori enzimatici și anticorpi în in vitro sisteme de fertilizare (Caseta 1). Această cercetare a condus la concluzia că diferite enzime ale spermei din acrosom au dizolvat componentele oului și că diferite proteine ​​de membrană au fost utilizate pentru legarea cu ouăle. Cu toate acestea, experimentele recente care utilizează întreruperea genică a acestor factori nu au dus la un fenotip infertil, sugerând că acestea nu sunt esențiale pentru fertilizare, deși pot juca într-adevăr un rol în timpul evenimentului de fertilizare. Prin contrast, folosind in vivo în cadrul experimentelor de direcționare genetică, o serie de proteine ​​au apărut în mod neașteptat ca fiind factori esențiali pentru fertilizare. În acest Primer, discut factorii care au fost implicați în diferitele etape ale fertilizării, variind de la capacitarea spermei și migrarea până la fuziunea spermatozoizilor-ouă. Opiniile nou apărute despre fertilizarea mamiferelor sunt revizuite și comparate cu modelele postulate anterior.

Caseta 1. Studierea fertilizării in vitro

In vitro fertilizarea (FIV) necesită diferite elemente pentru diferite specii. La șoareci, ouăle sunt colectate de obicei din oviduct după tratamentul cu hormoni care induc super-ovulația. Ouăle sunt introduse într-o picătură mică de mediu FIV pe un vas acoperit cu ulei de parafină și cultivate sub 5% CO2 în aer. Spermatozoizii de la șoareci sunt preparați în mod normal prin stoarcerea lor dintr-o deschidere realizată în epididim, urmată de suspendarea în mediu FIV alternativ, spermatozoizii ejaculați sunt utilizați la animale mai mari după spălare cu mediu. Spermatozoizii sunt introduși în picătura de ovocultură la o concentrație finală de ± 1 × 105 spermatozoizi / ml (rețineți că FIV necesită un număr mare de spermatozoizi în comparație cu fertilizarea in vivo, în care sunt necesari doar câțiva spermatozoizi pe ou).

Succesul fertilizării poate fi evaluat prin observarea: (1) spermatozoizilor din interiorul ZP (2) formarea pronuclei sau (3) formarea embrionilor cu două celule. Ouăle fertilizate prin FIV pot fi, de asemenea, transferate în oviducte ale femelelor pseudo-însărcinate pentru a evalua rezultatul dezvoltării acestor embrioni. Când anticorpii sau inhibitorii adăugați la mediul FIV inhibă cu succes fertilizarea, factorii vizați de acești anticorpi și inhibitori au fost priviți în mod tradițional ca factori legați de fertilizare.


Clasa 8 Știință Capitolul 9 Reproducerea la animale

Subiecte și subiecte în clasa 8 Știință Capitolul 9 Reproducerea la animale:

Numele secțiunii Nume subiect
9Reproducerea la animale
9.1Moduri de reproducere
9.2Reproducere sexuală
9.3Reproducere asexuată

Reproducerea la animale Clasa 8 Știință NCERT Întrebări despre manual

Intrebarea 1.
Explicați importanța reproducerii în organisme.
Răspuns:
Reproducerea este un fenomen vital pe această planetă, care este esențială pentru existența și continuitatea vieții și a speciilor de pe ea, generație după generație.

Intrebarea 2.
Descrieți procesul de fertilizare la ființele umane.
Răspuns:
În procesul de fertilizare, spermatozoizii vin în contact cu un ovul (ovul). Unul dintre spermatozoizi poate fuziona cu oul. Nucleii spermei și ovulul se fuzionează pentru a forma un singur nucleu, rezultând formarea unui ovul fertilizat numit zigot. La om, fertilizarea are loc în interiorul corpului feminin, cunoscută sub numele de fertilizare internă.

Întrebarea 3.
Alegeți cel mai potrivit răspuns.
(a) Se produce fertilizarea internă
(i) în corpul feminin.
(ii) în afara corpului feminin.
(iii) în corpul masculin.
(iv) în afara corpului masculin.
(b) Un mormoloc se dezvoltă într-o broască adultă prin procesul de:
(i) fertilizare
(ii) metamorfoză
(iii) încorporare
(iv) înmugurire
(c) Numărul de nuclee prezente într-un zigot este:
(i) nici unul
(ii) una
(iii) două
(iv) patru
Răspuns:
(a) (i)
(b) (ii)
(c) (ii)

Întrebarea 4.
Indicați dacă următoarele afirmații sunt adevărate (T) sau false (F).

  1. Animalele ovipare dau naștere celor mici.
  2. Fiecare spermă este o singură celulă.
  3. Fertilizarea externă are loc la broască.
  4. Un nou individ uman se dezvoltă dintr-o celulă numită gamet.
  5. Oul depus după fertilizare este alcătuit dintr-o singură celulă.
  6. Amoeba se reproduce prin înmugurire.
  7. Fertilizarea este necesară chiar și în reproducerea asexuată.
  8. Fisiunea binară este o metodă de reproducere asexuată.
  9. Un zigot se formează ca urmare a fertilizării.
  10. Un embrion este format dintr-o singură celulă.
  1. Fals
  2. Adevărat
  3. Adevărat
  4. Fals
  5. Adevărat
  6. Fals
  7. Fals
  8. Adevărat
  9. Adevărat
  10. Fals

Întrebarea 5.
Oferiți două diferențe între un zigot și un făt.
Răspuns:

Zigot Făt
(i) Este o singură celulă, adică conține o singură celulă.(i) Este multicelulară, adică conține multe celule.
(ii) Se formează prin fuziunea gametului masculin sau a spermei și a gametului feminin sau a ovulelor (ovulul).(ii) Se formează prin împărțirea repetată a zigotului.

Întrebarea 6.
Definiți reproducerea asexuată. Descrieți două metode de reproducere asexuată la animale.
Răspuns:
Modul de reproducere în care este implicat doar un singur părinte se numește reproducere asexuată. În acest tip de reproducere, celulele sexuale (gamete) nu sunt produse și nu are loc nicio fuziune a gametilor pentru reproducerea zigotului sau a descendenților. Reproducerea asexuală are loc în Amoeba, Hidra, drojdie, stea de mare, bureți etc.
Există în principal două metode de reproducere asexuată:
(i) Fisiunea binară: În fisiunea binară, o singură celulă părinte este împărțită în două celule individuale egale ca în Amoeba. Se împarte în două prin împărțirea corpurilor lor, fiecare dintre ei capătă un nucleu și se dezvoltă în individ separat. Figura prezentată mai jos arată cum apare fisiunea binară în Amoeba.

(ii) Înmugurire: la înmugurire, organismul dezvoltă o umflătură numită mugur care se dezvoltă în continuare într-un organism adult și se separă de corpul părinte pentru a duce o viață independentă. Acest tip de reproducere este prezentat în Hydra. Următoarea figură arată înmugurirea în Hydra.

Întrebarea 7.
În ce organ de reproducere feminin embrionul se încorporează?
Răspuns:
Uter

Întrebarea 8.
Ce este metamorfozarea? Dă exemple.
Răspuns:
Transformarea larvei într-un adult care implică schimbări bruște și bruste în corpul unui animal în timpul ciclului de viață al unei nevertebrate sau amfibieni se numește metamorfoză. Exemplu, broască și fluture.

Întrebarea 9.
Diferențiați între fertilizarea internă și fertilizarea externă.
Răspuns:

Fertilizarea internă Fertilizarea externă
(i) Fuziunea gametului masculin sau a spermei și a gametului feminin sau a ovulelor are loc în corpul unui partener feminin, cum ar fi ființe umane, păsări și mamifere.(i) Fuziunea gametului masculin și a gametului feminin are loc în afara corpului unui partener feminin, cum ar fi broasca, peștele și steaua de mare.
(ii) Partenerul de sex feminin depune fie ouă fertilizate, fie un tânăr complet crescut.(ii) Partenerul de sex feminin evacuează ouă nefertilizate.
(iii) Descendenții au șanse mari de supraviețuire.(iii) Descendenții au șanse mici de supraviețuire.

Întrebarea 10.
Completați cuvintele încrucișate folosind indicațiile de mai jos.
Peste tot
1. Procesul de fuziune a gametilor.
6. Tipul de fertilizare la o găină.
7. Termenul folosit pentru umflături observate pe părțile laterale ale corpului Hydra.
8. Ouăle sunt produse aici.
Jos
2. Spermatozoizii sunt produși în aceste organe de reproducere masculine
3. Un alt termen pentru ovulul fertilizat.
4. Aceste animale depun ouă.
5. Un tip de fisiune în Amoeba.

Răspuns:

Reproducerea la animale Clasa 8 Știință NCERT Activități de context rezolvate

Activitatea 1 (Manual NCERT, Pagina 103)
Vizitați câteva iazuri sau cursuri de curgere lentă în timpul primăverii sau al sezonului ploios. Căutați grupuri de ouă de broască care plutesc în apă. Notați culoarea și dimensiunea ouălor.
Soluţie:
Culoarea ouălor este alb mat și dimensiunea este mai mică de un centimetru.

Activitatea 2 (Manual NCERT, Pagina 105)
Încercați să colectați ouă ale următoarelor organisme - broască, șopârlă, fluture sau molie, găină și corbă sau orice altă pasăre. Ați reușit să strângeți ouă ale tuturor? Faceți desene cu ouăle pe care le-ați adunat.
Soluţie:
Imaginea ouălor unor organisme sunt prezentate mai jos (Fig. 9.9). Puteți face desene cu ouăle altor animale dacă le-ați colectat.

Activitatea 3 (Manual NCERT, Pagina 107)
Obțineți diapozitive permanente de Hydra. Observați-le folosind lentile de mână sau un microscop. Ferește-te de umflături de la corpul părinte. Numărați numărul de umflături pe care le vedeți în diferite diapozitive. De asemenea, rețineți dimensiunea bombelor. Desenați diagrama Hydra, așa cum o vedeți. Comparați-l cu Fig. 9.10.

Soluţie:
Observăm că Hydra folosește celule regenerative pentru dezvoltarea de noi indivizi în procesul de înmugurire. De asemenea, mugurii se dezvoltă în Hydra ca excrescență datorită diviziunii celulare repetate la un anumit loc. Acești muguri se transformă în indivizi de dimensiuni mici și, atunci când sunt pe deplin maturi, sunt separați de corpul părintelui și devin noi tineri. Întregul proces se numește înmugurire, care este un mod de reproducere asexual în care este implicat doar un singur părinte.

Soluții NCERT pentru știința clasei 8 Capitolul 9 - 1 Marcați întrebările și răspunsurile

Intrebarea 1.
Alegeți cel mai potrivit răspuns [NCERT]

  1. Fertilizarea internă are loc:
    • în corpul feminin.
    • în afara corpului feminin
    • în corpul masculin
    • în afara corpului masculin
  2. Un mormol devine un adult prin procesul de [NCERT]
    • fertilizare
    • metamorfoză
    • încorporare
    • care înmugurește
  3. Numărul de nuclee prezente într-un zigot este:
    • nici unul
    • unu
    • Două
    • patru

Intrebarea 2.
În ce organ de reproducere feminin embrionul se încorporează? [NCERT]
Răspuns:
Încorporarea embrionului are loc în peretele uterului.

Întrebarea 3.
Numiți organele reproductive masculine.
Răspuns:
Organele de reproducere masculine sunt o pereche de testicule, conducte de spermă și un penis.

Întrebarea 4.
Numiți organul care produce gametii masculi.
Răspuns:
Testiculul produce gametii masculini

Întrebarea 5.
Ce sunt spermatozoizii?
Răspuns:
Gametii masculi produși de testicul sunt cunoscuți ca spermatozoizi.

Întrebarea 6.
Dă structura spermei.
Răspuns:
Un spermatozoid are un cap, o piesă de mijloc și o coadă.

Întrebarea 7.
Desenați o diagramă etichetată a spermei.
Răspuns:

Întrebarea 8.
Este sperma o singură celulă?
Răspuns:
Da, sperma este o singură celulă cu toate componentele celulare.

Întrebarea 9.
Denumiți organele reproductive feminine.
Răspuns:
Organele reproductive feminine sunt o pereche de ovare, oviducte și uter.

Întrebarea 10.
Numiți organul din corpul feminin unde are loc dezvoltarea copilului.
Răspuns:
Uter.

Întrebarea 11.
Oua este o singură celulă?
Răspuns:
Da, oul este, de asemenea, o singură celulă.

Întrebarea 12.
Ce tip de fertilizare are loc la oameni și câini?
Răspuns:
Fertilizarea internă.

Întrebarea 13.
Ce tip de fertilizare are loc la pești?
Răspuns:
Fertilizarea externă.

Întrebarea 14.
Ce este un embrion?
Răspuns:
Zigotul se împarte în mod repetat pentru a forma un embrion.

Întrebarea 15.
Ce este un făt?
Răspuns:
Etapa embrionului în care toate părțile corpului sunt identificabile se numește făt.

Întrebarea 16.
Când se naște mama tânărului?
Răspuns:
Când dezvoltarea fătului este completă, mama îl naște pe cel tânăr.

Întrebarea 17.
Cât timp necesită embrionul găinii pentru a se transforma într-un pui?
Răspuns:
Aproximativ trei săptămâni.

Întrebarea 18.
Ce nume este dat animalelor care dau naștere tinerilor?
Răspuns:
Animale vivipare.

Întrebarea 19.
Ce nume este dat animalelor care își depun ouăle?
Răspuns:
Animale ovipare.

Întrebarea 20.
Crezi că metamorfoza are loc la oameni?
Răspuns:
Nu, la om părțile corpului similare cu adulții sunt prezente din momentul nașterii.

Întrebarea 21.
Definiți înmugurirea.
Răspuns:
Înmugurirea este tipul de reproducere asexuată în care se dezvoltă noi indivizi din muguri.

Întrebarea 22.
Denumiți metoda prin care se reproduce Amoeba.
Răspuns:
Amoeba se reproduce prin fisiune binară.

Soluții NCERT pentru știința clasei 8 Capitolul 9 - 2 Marcați întrebările și răspunsurile

Intrebarea 1.
Toate animalele mor în cele din urmă, dar specia supraviețuiește. Dă motive pentru asta.
Răspuns:
Pe durata vieții, toate aniamlele se reproduc pentru a produce descendenți. Deci, chiar și după ce mor, specia supraviețuiește.

Intrebarea 2.
Ce este metamorfozarea? Dă exemple. [NCERT]
Răspuns:
Schimbarea drastică care are loc în timpul dezvoltării unui animal se numește metamorfoză. Viermele de mătase și broasca suferă metamorfoză.

Întrebarea 3.
Diferențiați între fertilizarea internă și fertilizarea externă. [NCERT]
Răspuns:

Fertilizarea internăFertilizarea externă
(a) Fertilizarea care are loc în interiorul corpului feminin.
(b) Are loc la oameni, vaci, găini și câini.
(a) Fertilizarea care are loc în afara corpului feminin.
(b) Are loc la broaște, pești și stele de mare.

Întrebarea 4.
Explicați importanța reproducerii în organisme. [NCERT]
Răspuns:
Reproducerea este esențială pentru supraviețuirea organismelor. Asigură continuarea unor tipuri similare de indivizi, generație după generație.

Întrebarea 5.
Diferențiați între reproducerea sexuală și cea asexuată.
Răspuns:

Reproducere sexualăReproducere asexuată
(a) Reproducerea care are loc prin fuziunea gametilor masculi și feminini.
(b) Are loc la oameni, vacă.
(a) Reproducere în care este implicat doar un singur părinte.
(b) Are loc în hidra și amibă.

Întrebarea 6.
Câți spermatozoizi sunt produși de testicul? Care este funcția cozii la spermatozoizi?
Răspuns:
Milioane de spermatozoizi sunt produși de testicul. Spermatozoizii se mișcă în oviduct cu ajutorul cozii.

Întrebarea 7.
Care este funcția ovarelor? La ființele umane, câte ouă sunt produse în fiecare lună?
Răspuns:
Ovarele produc gameti feminini numiti ovule. La ființele umane, un singur ou matur este eliberat în fiecare lună.

Întrebarea 8.
Dacă milioane de spermatozoizi sunt transferați de la mascul la corpul feminin, câți fuzionează cu oul?
Răspuns:
Un singur spermă fuzionează cu ovulul.

Întrebarea 9.
Desenați o diagramă pentru a arăta fertilizarea la oameni.
Răspuns:

Întrebarea 10.
Faceți diferența între animalele vivipare și ovipare.
Răspuns:

Animale VivipareAnimale ovipare
(a) Animalele care dau naștere copiilor.
(b) De exemplu, câine, vacă, pisică.
(a) Animalele care depun ouă.
(b) De exemplu, broască, fluture.

Întrebarea 11.
Cum variază dimensiunea oului la diferite animale?
Răspuns:
Oul este foarte mic la om, mult mai mare la găini și cel mai mare la struț.

Întrebarea 12.
Diferitele etape ale ciclului de viață al țânțarilor și al mătăsii sunt prezentate mai jos. Aranjați-le în ordine corespunzătoare.

  1. Mosquito - Pupa —– & gt Eggs ——— & gt Larva ——- & gt Adult.
  2. Molia de mătase - Larve ——- & gt Zygote —— & gt Cocoon —— & gt Adult ——– & gt Caterpillar.

Întrebarea 13.
Ce sunt plantele și animalele hermafrodite? Dă exemple.
Răspuns:
Organismele care poartă atât organe sexuale masculine, cât și feminine pe același corp sunt cunoscute sub numele de animale hermafrodite. Exemplu, planta de mazăre, râme.

  1. Când a fost Dolly Bom și cât a trăit?
  2. Dolly avea copii?
  3. Răspuns:
  4. Dolly a fost născută la 5 iulie 1996 și a murit la 14 februarie 2003.
  5. Dolly a dus o viață normală și a produs copii proprii prin mijloace sexuale.

Soluții NCERT pentru știința clasei 8 Capitolul 9 - 3 Marcați întrebările și răspunsurile

Intrebarea 1.
Ce este fertilizarea? Diferențiați între fertilizarea externă și cea internă. Dați două exemple din fiecare. [NCT 2006]
Răspuns:
Fuziunea spermatozoizilor masculi și a ovulelor feminine se numește fertilizare.
Diferențe:

Fertilizarea externăFertilizarea internă
Când gametul masculin se fuzionează cu gametul feminin în afara corpului femelei, de exemplu, la pești și broaște.Când gametul masculin se fuzionează cu gametul feminin în corpul femelei, de exemplu, la câini și ființe umane.

Intrebarea 2.
Descrieți procesul de fertilizare la ființele umane. [NCERT]
Răspuns:
În timpul fertilizării, nucleele spermatozoizilor și ale ovulului se fuzionează pentru a forma un singur nucleu. Aceasta are ca rezultat formarea oului fecundat sau a zigotului. În timpul procesului de fertilizare, noul individ moștenește unele caracteristici de la mamă și altele de la tată.

Întrebarea 3.
Desenați o diagramă etichetată pentru a arăta sistemul reproductiv masculin la ființe umane.
Răspuns:

Întrebarea 4.
Desenați o diagramă etichetată pentru a arăta sistemul reproductiv feminin la ființe umane.
Răspuns:

Întrebarea 5.
Explicați cum are loc fertilizarea externă la broaște.
Răspuns:
În timpul sezonului ploios, broaștele și broaștele se mută în iazuri. Când masculul și femela se reunesc în apă, femela depune sute de ouă. Un strat de jeleu ține ouăle împreună. Masculul depune spermatozoizii peste ele și are loc fecundarea.

Întrebarea 6.
De ce animalele care suferă fertilizare externă depun sute de ouă?
Răspuns:
Aceste animale depun sute de ouă, dar toate ouăle nu se fertilizează și se dezvoltă în indivizi noi. Ouăle sunt expuse mișcării apei, vântului și precipitațiilor. Alte animale se hrănesc și cu ouă. Astfel, producția unui număr mare de ouă asigură fertilizarea a cel puțin puține dintre ele.

Întrebarea 7.
Cum se dezvoltă embrionul în făt?
Răspuns:
Embrionul se dezvoltă în uter. Dezvoltă treptat părțile corpului, cum ar fi mâinile, picioarele, capul, ochii, urechile etc. Această etapă a embrionului în care toate părțile corpului sunt identificabile se numește făt.

Întrebarea 8.
Este posibil să aflăm dacă fătul este sănătos sau nu?
Răspuns:
Da, este posibil să aflați dacă fătul este sănătos sau nu folosind un aparat cu ultrasunete.

Întrebarea 9.
Poate fi folosită greșit tehnica cu ultrasunete a fătului?
Răspuns:
Da, uneori tehnica ultrasunetelor poate fi utilizată greșit. Poate fi folosit pentru a identifica sexul fătului care poate duce la feticid.

Întrebarea 10.
Arată reprezentarea schematică a modului în care Dolly a fost bom? Denumiți și procesul.
Răspuns:

Întrebarea 11.
Dați numele următoarelor procese

  1. Produs de fertilizare.
  2. Pruncul care se formează din celula corpului.
  3. Modificări care au loc în timpul dezvoltării unui animal.

Întrebarea 12.
Care este funcția

  1. Sacul scrotal este un sac în care sunt așezate testiculele.
  2. Vasele deferente sau canalul spermatic transportă spermatozoizii de la testicul la uretra.
  3. Penisul este organul care transferă spermatozoizii în vaginul corpului feminin.

Soluții NCERT pentru știința clasei 8 Capitolul 9 - 5 Marcați întrebările și răspunsurile

Intrebarea 1.
Indicați dacă următoarele afirmații sunt adevărate (T) sau false (F). [NCERT]

  1. Animalele ovipare dau naștere celor mici. ()
  2. Fiecare spermă este o singură celulă. ()
  3. Fertilizarea externă are loc la broască. ()
  4. Un nou individ uman se dezvoltă dintr-o celulă numită gamet. ()
  5. Oul depus după fertilizare este alcătuit dintr-o singură celulă. ()
  6. Amoeba se reproduce prin înmugurire. ()
  7. Fertilizarea este necesară chiar și în reproducerea asexuată. ()
  8. Fisiunea binară este o metodă de reproducere asexuată. ()
  9. Un zigot se formează ca urmare a fertilizării. ()
  10. Un embrion este format dintr-o singură celulă. ()
  1. F
  2. T
  3. T
  4. F
  5. T
  6. F
  7. F
  8. T
  9. T
  10. F

Intrebarea 2.
Definiți reproducerea asexuată. Descrieți două metode de reproducere asexuată la animale. [NCERT]
Răspuns:
Reproducerea asexuală este reproducerea în care este implicat doar un singur părinte. Cele două metode de reproducere asexuată sunt

  • Înmugurire în care noi indivizi se dezvoltă din muguri, de exemplu, în hidra și drojdie.
  • Fisiune binară în care un animal se reproduce împărțind în doi indivizi, de exemplu, în amibă.
  1. Ce este reproducerea?
  2. De ce este esențială reproducerea?
  3. Care sunt cele două moduri de reproducere la animale?
  4. Ce este clonarea?
  1. Reproducere: Reproducerea înseamnă producerea de noi indivizi de același tip.
  2. Reproducerea este esențială deoarece asigură continuarea unor tipuri similare de indivizi, generație după generație.
  3. Cele două moduri de reproducere sunt - reproducerea sexuală și asexuată.
  4. Clonarea este producerea unei celule identice, a oricărei alte părți vii sau a unui organism complet.

Întrebarea 4.
De ce copilul arată ca părinții?
Răspuns:
Procesul de fertilizare este întâlnirea unei celule ovuloase de la mamă și a unei spermatozoizi de la tată. Deci, noul individ moștenește unele caracteristici de la mamă și altele de la tată.

Întrebarea 5.
Desenați diagrama pentru a arăta formarea embrionului din zigot.
Răspuns:

Întrebarea 6.
Explicați procesul de dezvoltare a ovulului fertilizat.
Răspuns:
La găini, la scurt timp după fertilizare, zigotul se împarte în mod repetat și călătorește în josul oviductului. Pe măsură ce călătorește în jos, în jurul său se formează multe straturi de protecție. Coaja tare din oul unei găini este un astfel de strat. Găina depune în sfârșit ouăle. După aproximativ trei săptămâni, ouăle sunt eclozionate.

  1. Ce se înțelege prin fertilizare in vitro?
  2. Cum se face?
  3. Ce nume se dă bebelușilor prin această tehnică?
  4. Care ar putea fi posibilele motive pentru adoptarea acestei tehnici?
  1. Fecundarea care are loc în afara corpului mamei este cunoscută sub numele de fertilizare in vitro.
  2. Oul proaspăt eliberat de la mamă este preluat și păstrat cu spermatozoizii de la tată într-o eprubetă cu bază nutrițională adecvată la temperatura adecvată. Fertilizarea are loc și după ce zigotul are aproximativ o săptămână, este transferat la uterul mamelor.
  3. Bebelușii cu această tehnică sunt cunoscuți sub numele de bebeluși cu eprubetă.
  4. Motivele posibile pentru adoptarea acestei tehnici sunt - un număr mai mic de spermatozoizi sau trompe uterine blocate.

Întrebarea 8.
Explicați cum s-a făcut clonarea pentru a produce Dolly.
Răspuns:
În clonare, oul de la oaie „A” cu luat și nucleul său a fost înlocuit cu un nucleu din celula corpului de oaie „B”. Celula astfel produsă a fost implantată în uterul oilor A, unde se dezvoltă într-o oaie bebelușă normală. Astfel, puiul de oaie s-a dovedit a fi exact asemănător cu oile „B” al căror nucleu a fost luat. Astfel, Dolly a fost născută pe 5 iulie 1996.

Întrebarea 9.
Explicați fisiunea binară în Amoeba cu ajutorul diagramei. [NCT 2011]
Răspuns:
Amoeba este un organism unicelular, nucleul amibei se împarte treptat în două nuclee. Apoi citoplasma se divide și fiecare parte primește un nucleu. Aceasta este cunoscută sub numele de fisiune binară și reproducere asexuată.

Întrebarea 10.
Diagramele sunt prezentate care arată reproducerea într-un organism. Observați diagramele și răspundeți la următoarele întrebări.

  1. Numiți organismele.
  2. Denumiți tipul de reproducere.
  3. Etichetați diagrama.
  4. Explicați procesul de reproducere.
  1. Organismul este hidra.
  2. Reproducere asexuală, adică înmugurire.
  3. A și B - mugur.
    C - tânără hidra.
  4. O mică creștere numită mugur apare la suprafața hidrei părinte. Mugurul dezvoltă gura, tentaculele și crește într-o mică hidra. Hidra mică se separă de hidra părinte și se dezvoltă într-un adult.

Soluții NCERT pentru știința clasei 8 Capitolul 9 MCQ-uri

Intrebarea 1.
Fisiunea multiplă se observă în
(a) Amoeba
(b) Bacterii
(c) Hidra
(d) Plasmodium
Răspuns:
(d)

Intrebarea 2.
Drojdia se reproduce prin
(reproducere asexuată
(b) reproducere asexuată
(c) partenogeneză
(d) niciuna dintre acestea.
Răspuns:
(b)

Întrebarea 3.
Fertilizarea externă și dezvoltarea externă au loc în
(o găină
(b) broască
(c) elefant
(d) ființe umane
Răspuns:
(b)

Întrebarea 4.
Testiculele se găsesc în
(a) numai bărbați
(b) numai femele
(c) atât bărbați, cât și femele
(d) niciuna dintre acestea
Răspuns:
(A)

Întrebarea 5.
Atunci când embrionul poate fi identificat cu părți ale corpului, este cunoscut sub numele de
(a) zigot
(b) făt
(c) sugar
(d) ou
Răspuns:
(b)

Întrebarea 6.
Metamorfoza poate fi observată în
(a) mormoloc
(b) râme
(c) găină
(d) Hidra
Răspuns:
(A)

Întrebarea 7.
Fertilizarea internă și dezvoltarea internă au loc în
(o găină
(b) broaște
(c) râme
(d) elefanți
Răspuns:
(d)

Întrebarea 8.
Ovarele sunt prezente în
(a) masculin
(b) femele
(c) atât bărbați, cât și femele
(d) niciuna dintre acestea
Răspuns:
(b)

Întrebarea 9.
Spargerea cojii de ou și ieșirea puiului este cunoscută sub numele de
(a) eclozare
(b) incubație
(c) fertilizare
(d) metamorfoză
Răspuns:
(A)


Cuprins

Pitagora este unul dintre primii gânditori creditați cu idei despre originea formei în producția biologică a descendenților. Se spune [7] că el a originat „spermismul”, doctrina că tații contribuie cu caracteristicile esențiale ale descendenților lor, în timp ce mamele contribuie doar cu un substrat material. Aristotel a acceptat și a elaborat această idee, iar scrierile sale sunt vectorul care a transmis-o europenilor de mai târziu. Aristotel a pretins să analizeze ontogenia în termeni de cauze materiale, formale, eficiente și teleologice (așa cum sunt denumite de obicei după filosofia anglofonă ulterioară) - o concepție care, deși este mai complexă decât unele ulterioare, este în esență mai epigenetică decât preformationistă. Mai târziu, medicii europeni precum Galen, Realdo Colombo și Girolamo Fabrici s-au bazat pe teoriile lui Aristotel, care au prevalat până în secolul al XVII-lea. [4]

În 1651, William Harvey a publicat Despre generația animalelor (Exercitii de generatie animala), o lucrare seminală despre embriologie care a contrazis multe dintre ideile fundamentale ale lui Aristotel în această privință. Harvey a afirmat faimos, de exemplu, că ex ovo omnia—Toate animalele provin din ouă. Datorită acestei afirmații, în special, lui Harvey i se atribuie adesea faptul că a fost tatăl preformationismului ovist. Cu toate acestea, ideile lui Harvey despre procesul de dezvoltare erau fundamental epigeneziste. [8] Deoarece gametii (spermatozoizii masculi și ovulele feminine) erau prea mici pentru a fi văzuți cu cea mai bună mărire din acea vreme, relatarea lui Harvey despre fertilizare a fost mai degrabă teoretică decât descriptivă. Deși a postulat odată o „substanță spirituală” care și-a exercitat efectul asupra corpului feminin, ulterior l-a respins ca fiind de prisos și, astfel, neștiințific. El a ghicit în schimb că fertilizarea a avut loc printr-un misterios transfer prin contact sau contagiune. [4]

Epigenezele lui Harvey, mai mecaniciste și mai puțin vitaliste decât versiunea aristotelică, erau, astfel, mai compatibile cu filosofia naturală a vremii. [8] Totuși, ideea că materia neorganizată ar putea să se autoorganizeze în viață a provocat cadrul mecanic al cartezianismului, care devenise dominant în Revoluția Științifică. Din cauza limitărilor tehnologice, nu a existat nicio explicație mecanică disponibilă pentru epigeneză. [9] A fost mai simplu și mai convenabil să postulezi organisme miniaturale preformate care s-au extins în conformitate cu legile mecanice. Această explicație a fost atât de convingătoare încât unii naturaliști au susținut că văd de fapt animale preformate în miniatură (animale) în ouă și plante miniaturale în semințe. [4] În cazul oamenilor, a fost folosit termenul de homuncul.

După descoperirea spermatozoizilor în 1677 de către microscopistul olandez Antonie van Leeuwenhoek, teoria epigenistă s-a dovedit mai greu de apărat: Cum s-ar putea dezvolta organisme complexe precum ființele umane din astfel de organisme simple? După aceea, Giuseppe degli Aromatari și apoi Marcello Malpighi și Jan Swammerdam au făcut observații folosind microscopuri la sfârșitul secolului al XVII-lea și și-au interpretat descoperirile pentru a dezvolta teoria preformației. Timp de două secole, până la dezvoltarea teoriei celulare, preformațiștii s-ar opune epigenicienilor și, în interiorul taberei preformaționiste, spermiștii (care au susținut că homunculul trebuie să vină de la om) la oviști, care au localizat homunculul în ovule.

Microscopistul olandez Antonie van Leeuwenhoek a fost unul dintre primii care au observat spermatozoizii. El a descris spermatozoizii a aproximativ 30 de specii și a crezut că vede în material seminal „tot felul de vase mari și mici, atât de diverse și atât de numeroase încât nu mă îndoiesc că sunt nervi, artere și vene. Și când le-am văzut, am s-a simțit convins că, în niciun corp complet crescut, nu există vase care să nu se găsească la fel în materialul seminal. " (Friedman 76-7) [10]

Leeuwenhoek a descoperit că originea materialului seminal a fost testiculele și a fost un preformationist și spermist angajat. El a argumentat că mișcarea spermatozoizilor era o dovadă a vieții animale, care presupunea o structură complexă și, pentru sperma umană, un suflet. (Friedman 79) [10]

În 1694, Nicolaas Hartsoeker, în al său Essai de Dioptrique în ceea ce privește lucrurile mari și mici care puteau fi văzute cu lentile optice, a produs o imagine a unei mici forme umane înfășurate în spermă, la care el a făcut referire în franceză petit l'infant și le petit animal. Această imagine, care descrie ceea ce istoricii se referă acum la homunculus, a devenit iconică a teoriei preformationismului și apare în aproape fiecare manual despre istoria științei embriologice. [8]

Filosoful Nicolas Malebranche a fost primul care a avansat ipoteza că fiecare embrion ar putea conține embrioni și mai mici ad infinitum, ca o păpușă Matryoshka. Potrivit lui Malebranche, „o serie infinită de plante și animale erau conținute în sămânță sau în ou, dar numai naturaliștii cu suficientă abilitate și experiență le-ar putea detecta prezența”. (Magner 158-9) [4] De fapt, Malebranche a pretins acest lucru doar, observând că, dacă microscoapele ne permit să vedem animale și plante foarte mici, poate că ar putea exista și creaturi mai mici. El a susținut că nu este nerezonabil să credem că „sunt copaci infini într-o singură sămânță”, întrucât a afirmat că am putea vedea deja găini în ouă, lalele în bulbi, broaște în ouă. Din aceasta, el a emis ipoteza că „toate corpurile oamenilor și animalelor”, deja născuți și încă născuți, „au fost, probabil, produse imediat după crearea lumii”. [11]

Ova era cunoscută la unele specii non-mamifere, iar materialul seminal se credea că stimulează dezvoltarea organismului preformat conținut în acesta. Teoria care a localizat homonculul în ou a fost numită ovism. Dar, când au fost descoperiți spermatozoizii, a apărut o tabără rivală de spermiști, care susținea că homunculul trebuie să provină de la mascul. De fapt, termenul „spermatozoizi”, inventat de Karl Ernst von Baer, ​​înseamnă „animale de sămânță”. [4]

Odată cu descoperirea spermei și conceptul de spermism a apărut un dilem religios. De ce s-ar irosi atât de multe animale mici cu fiecare ejaculare a materialului seminal? Pierre Lyonet a spus că risipa a dovedit că sperma nu poate fi semințele vieții. Leibniz a susținut o teorie numită panspermism, potrivit căreia sperma risipită ar putea fi de fapt împrăștiată (de exemplu, de vânt) și să genereze viață oriunde au găsit o gazdă potrivită.

Leibniz credea, de asemenea, că „moartea este doar o transformare învăluită prin diminuare”, ceea ce înseamnă că nu numai că organismele au existat întotdeauna în forma lor vie, ci că vor exista întotdeauna, corpul unit cu sufletul, chiar și moartea aparentă trecută. [12]

În secolul al XVIII-lea, unii animalculiști au crezut că sperma unui animal se comporta ca animalul adult și au înregistrat astfel de observații. Unii, dar nu toți, preformațiștii din acest moment au susținut că văd organisme miniaturale în interiorul celulelor sexuale. Dar, în această perioadă, spermiștii au început să folosească argumente mai abstracte pentru a-și susține teoriile.

Jean Astruc, observând că părinții ambelor sexe păreau să influențeze caracteristicile descendenților lor, a sugerat că animalculul provine din spermă și apoi a fost modelat în timp ce trecea în ou. Buffon și Pierre Louis Moreau au susținut, de asemenea, teorii pentru a explica acest fenomen. [4]

Preformionismul, în special ovismul, a fost teoria dominantă a generației în secolul al XVIII-lea. A concurat cu generarea spontană și epigeneză, dar acele două teorii au fost adesea respinse pe motiv că materia inertă nu ar putea produce viață fără intervenția lui Dumnezeu.

Capacitățile regenerative ale unor animale au provocat preformionismul, iar studiile lui Abraham Trembley asupra hidrei au convins diferite autorități să respingă părerile lor anterioare.

Lazaro Spallanzani, nepotul lui Trembley, a experimentat regenerarea și materialul seminal, dar nu a reușit să discearnă importanța spermatozoizilor, respingându-i drept viermi paraziți și concluzionând în schimb că porțiunea lichidă a materialului seminal a determinat dezvoltarea organismului preformat din ovul.

Caspar Friedrich Wolff, epigeneticist, a fost o excepție din secolul al XVIII-lea care a susținut obiectivitatea și libertatea de a influența religioasă asupra problemelor științifice. [ este necesară citarea ]

În ciuda observării atente a embrionilor în curs de dezvoltare, epigenezele au suferit din lipsa unui mecanism teoretic de generare. Wolff a propus o „forță esențială” ca agent al schimbării, iar Immanuel Kant împreună cu Johann Friedrich Blumenbach au propus o „unitate de dezvoltare” sau Bildungstrieb, un concept legat de auto-organizare.

Naturalistii de la sfârșitul secolului al XVIII-lea și al secolului al XIX-lea au îmbrățișat filosofia lui Wolff, dar în primul rând pentru că au respins aplicarea dezvoltării mecaniciste, așa cum se vede în expansiunea organismelor miniaturale. Abia la sfârșitul secolului al XIX-lea preformismul a fost abandonat în fața teoriei celulare. Acum, oamenii de știință „și-au dat seama că nu trebuie să trateze organismele vii ca mașini și nici să renunțe la orice speranță de a explica vreodată mecanismele care guvernează ființele vii”. (Magner 173) [4]

Când teoria atomică a materiei a lui John Dalton a înlocuit filosofia lui Descartes a divizibilității infinite la începutul secolului al XIX-lea, preformationismul a fost lovit din nou. Nu exista suficient spațiu în partea de jos a spectrului pentru a găzdui animalele stivuite la infinit, fără să se lovească de părțile constitutive ale materiei. (Gee 43) [13]

Aproape de sfârșitul secolului al XIX-lea, cei mai proeminenți susținători ai preformatismului și epigenezei au fost Wilhelm Roux și Hans Driesch. Experimentele lui Driesch privind dezvoltarea embrionilor de arici de mare sunt considerate a fi decisiv în favoarea epigenezei. [14]

  1. ^ Maienschein, Jane, „Epigenesis and Preformationism”, The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Ediția din toamna anului 2008), Edward N. Zalta (ed.).
  2. ^ Conform Oxford English Dictionary:

Cuvântul este folosit de W. Harvey, Exercitii 1651, p. 148 și în Exerciții anatomice englezești 1653, p. 272. Se explică faptul că înseamnă „partium super-exorientium additamentum”, „adaosul părților care înmuguresc una din alta”.

teoria epigenezei: teoria conform căreia germenul este adus la existență (prin acumulări succesive), și nu doar dezvoltat, în procesul de reproducere. . Teoria opusă a fost cunoscută anterior ca „teoria evoluției” pentru a evita ambiguitatea acestui nume, acum se vorbește în principal de „teoria preformării”, uneori ca cea a „încastrării” sau „emboîtement”.


Fertilizarea internă

Fertilizarea internă are loc cel mai adesea la animalele terestre, deși unele animale acvatice folosesc și această metodă. Există trei moduri în care descendenții sunt produși în urma fertilizării interne. În oviparitate, ouă fertilizate sunt depuse în afara corpului femelei și se dezvoltă acolo, primind hrană din gălbenușul care face parte din ou. Acest lucru se întâmplă la majoritatea peștilor osoși, la multe reptile, la unii pești cartilaginoși, la majoritatea amfibienilor, la două mamifere și la toate păsările. Reptilele și insectele produc ouă de piele, în timp ce păsările și broaștele țestoase produc ouă cu concentrații mari de carbonat de calciu în coajă, făcându-le tari. Ouăle de pui sunt un exemplu de acest al doilea tip.

În ovoviparitate, ovulele fertilizate sunt reținute la femelă, dar embrionul își obține hrana din gălbenușul oului și puii sunt pe deplin dezvoltați atunci când sunt eclozați. Acest lucru se întâmplă la unii pești osoși (cum ar fi guppy Lebistes reticulatus), niște rechini, niște șopârle, niște șerpi (cum ar fi șarpele jartieră Thamnophis sirtalis), unele vipere și unele animale nevertebrate (cum ar fi gândacul șuierător din Madagascar Gromphadorhina portentosa).

În viviparitate tinerii se dezvoltă în interiorul femelei, primind hrană din sângele mamei printr-o placentă. Puii se dezvoltă la femelă și se naște viu. Acest lucru se întâmplă la majoritatea mamiferelor, la unii pești cartilaginoși și la câteva reptile.

Fertilizarea internă are avantajul de a proteja oul fertilizat de deshidratare pe uscat. Embrionul este izolat în interiorul femelei, ceea ce limitează prada la tineri. Fertilizarea internă îmbunătățește fertilizarea ouălor de către un anumit mascul. Prin această metodă se produc mai puțini descendenți, dar rata de supraviețuire a acestora este mai mare decât cea pentru fertilizarea externă.


Cuprins

Reproducerea asexuală este un proces prin care organismele creează copii similare sau identice din punct de vedere genetic ale lor, fără contribuția materialului genetic de la un alt organism. Bacteriile se împart asexuat prin viruși de fisiune binară preiau controlul celulelor gazdă pentru a produce mai mulți viruși Hydras (nevertebrate de ordinul Hydroidea) și drojdiile sunt capabile să se reproducă prin înmugurire. Aceste organisme adesea nu posedă sexe diferite și sunt capabile să se „împartă” în două sau mai multe copii ale lor. Majoritatea plantelor au capacitatea de a se reproduce asexual, iar specia de furnici Mycocepurus smithii se crede că se reproduce în întregime prin mijloace asexuale.

Unele specii care sunt capabile să se reproducă asexual, cum ar fi hidra, drojdia (A se vedea Împerecherea drojdiilor) și meduzele, se pot reproduce și sexual. De exemplu, majoritatea plantelor sunt capabile de reproducere vegetativă - reproducere fără semințe sau spori - dar se pot reproduce și sexual. La fel, bacteriile pot face schimb de informații genetice prin conjugare.

Alte modalități de reproducere asexuată includ partenogeneza, fragmentarea și formarea de spori care implică doar mitoză. Partenogeneza este creșterea și dezvoltarea embrionului sau a semințelor fără fertilizare de către un mascul. Partenogeneza apare în mod natural la unele specii, inclusiv plante inferioare (unde se numește apomixis), nevertebrate (de exemplu purici de apă, afide, unele albine și viespi parazite) și vertebrate (de exemplu unele reptile, [3] pești și, foarte rar, păsări [4] și rechini [5]). Este uneori folosit și pentru a descrie modurile de reproducere la speciile hermafrodite care se pot autofertiliza.

Reproducerea sexuală este un proces biologic care creează un nou organism prin combinarea materialului genetic al a două organisme într-un proces care începe cu meioza, un tip specializat de diviziune celulară. Fiecare dintre cele două organisme părinte contribuie cu jumătate din structura genetică a descendenților prin crearea de gameți haploizi. [6] Majoritatea organismelor formează două tipuri diferite de gameți. În aceste anizogam specii, cele două sexe sunt denumite masculin (producând spermă sau microspori) și femelă (producând ovule sau megaspori). [7] În specii izogame, gametii sunt similari sau identici ca formă (izogamete), dar pot avea proprietăți separabile și apoi li se pot da alte nume diferite (a se vedea izogamia). De exemplu, în alga verde, Chlamydomonas reinhardtii, există așa-numiții gameti „plus” și „minus”. Câteva tipuri de organisme, cum ar fi multe ciuperci și ciliate Paramecium aurelia, [8] au mai mult de două „sexe”, numite syngens. Majoritatea animalelor (inclusiv a oamenilor) și a plantelor se reproduc sexual. Organismele care se reproduc sexual au seturi diferite de gene pentru fiecare trăsătură (numite alele). Descendenții moștenesc câte o alelă pentru fiecare trăsătură de la fiecare părinte. Astfel, descendenții au o combinație a genelor părinților. Se crede că „mascarea alelelor dăunătoare favorizează evoluția unei faze diploide dominante în organisme care alternează între faze haploide și diploide” în care recombinarea are loc liber. [9] [10]

Briofitele se reproduc sexual, dar organismele mai mari și frecvent observate sunt haploide și produc gameți. Gametele fuzionează pentru a forma un zigot care se dezvoltă într-un sporangiu, care la rândul său produce spori haploizi. Stadiul diploid este relativ mic și de scurtă durată în comparație cu stadiul haploid, adică dominanta haploida. Avantajul diploidiei, heteroza, există doar în generația de viață diploidă. Briofitele rețin reproducerea sexuală în ciuda faptului că stadiul haploid nu beneficiază de heteroză. Acest lucru poate fi un indiciu că reproducerea sexuală are alte avantaje decât heteroza, cum ar fi recombinarea genetică între membrii speciei, permițând exprimarea unei game mai largi de trăsături și făcând astfel populația mai capabilă să supraviețuiască variației mediului.

Alogamia

Alogamia este fertilizarea combinației de gameți de la doi părinți, în general ovulul de la un individ cu spermatozoizii altuia. (La speciile izogame, cei doi gameți nu vor fi definiți nici ca spermă, nici ca ovule.)

Autogamie

Autofecundarea, cunoscută și sub numele de autogamie, are loc în organismele hermafrodite în care cei doi gameți fuzionați în fertilizare provin de la același individ, de exemplu, multe plante vasculare, unii foraminiferi, unii ciliați. Termenul „autogamie” este uneori înlocuit cu polenizarea autogamă (care nu duce neapărat la fertilizarea cu succes) și descrie auto-polenizarea în cadrul aceleiași flori, diferențiată de polenizarea geitonogamă, transferul polenului către o floare diferită pe aceeași plantă cu flori, [11] sau într-o singură plantă Gimnospermă monoică.

Mitoză și meioză

Mitoza și meioza sunt tipuri de diviziune celulară. Mitoza apare în celulele somatice, în timp ce meioza apare în gamete.

Mitoză Numărul rezultat de celule din mitoză este de două ori numărul de celule originale. Numărul de cromozomi din celulele descendenților este același cu cel al celulei părinte.

Meioză Numărul rezultat de celule este de patru ori mai mare decât celulele originale. Acest lucru duce la celule cu jumătate din numărul de cromozomi prezenți în celula părinte. O celulă diploidă se duplică, apoi suferă două diviziuni (tetraploidă la diploidă la haploidă), în acest proces formând patru celule haploide. Acest proces are loc în două faze, meioza I și meioza II.

În ultimele decenii, biologii dezvoltării au cercetat și au dezvoltat tehnici pentru a facilita reproducerea homosexuală. [12] Abordările evidente, supuse unei cantități crescute de activitate, sunt sperma feminină și ovulele masculine, cu sperma feminină mai aproape de a fi o realitate pentru oameni. În 2004, prin modificarea funcției câtorva gene implicate în imprimare, alți oameni de știință japonezi au combinat două ouă de șoarece pentru a produce șoareci fiice [13], iar în 2018 oamenii de știință chinezi au creat 29 șoareci femele de la doi șoareci mame femele, dar nu au putut produce descendenți viabili de la doi șoareci tată. [14] [15]

Există o gamă largă de strategii de reproducere folosite de diferite specii. Unele animale, cum ar fi sânge uman și nordic, nu ating maturitatea sexuală mulți ani după naștere și chiar atunci produc puțini descendenți. Alții se reproduc rapid, dar, în circumstanțe normale, majoritatea descendenților nu supraviețuiesc până la maturitate. De exemplu, un iepure (matur după 8 luni) poate produce 10-30 de descendenți pe an, iar o muscă a fructelor (matură după 10-14 zile) poate produce până la 900 de descendenți pe an. Aceste două strategii principale sunt cunoscute sub numele de selecție K (puțini descendenți) și selecție r (mulți descendenți). Strategia care este favorizată de evoluție depinde de o varietate de circumstanțe. Animalele cu puțini descendenți pot dedica mai multe resurse creșterii și protecției fiecărui descendenți, reducând astfel nevoia de mulți descendenți. Pe de altă parte, animalele cu mulți descendenți pot aloca mai puține resurse fiecărui descendenți pentru aceste tipuri de animale, este obișnuit ca mulți descendenți să moară la scurt timp după naștere, dar în general sunt suficienți indivizi care supraviețuiesc pentru a menține populația. Unele organisme, cum ar fi albinele de miere și muștele fructelor, păstrează sperma într-un proces numit depozitare a spermei, crescând astfel durata fertilității lor.

Alte tipuri

  • Animale policiclice se reproduc intermitent de-a lungul vieții lor.
  • Organisme semelparoase se reproduc o singură dată în viață, cum ar fi plantele anuale (inclusiv toate culturile de cereale) și anumite specii de somon, păianjen, bambus și plante seculare. Adesea, ei mor la scurt timp după reproducere. Acest lucru este adesea asociat cu strategii r.
  • Organisme iteropare produce descendenți în cicluri succesive (de exemplu, anuale sau sezoniere), cum ar fi plantele perene. Animalele iteropare supraviețuiesc pe mai multe sezoane (sau modificări periodice ale stării). Acest lucru este mai mult asociat cu strategii K.

Organismele care se reproduc prin reproducere asexuată tind să crească în număr exponențial. Cu toate acestea, deoarece se bazează pe mutații pentru variații ale ADN-ului lor, toți membrii speciei au vulnerabilități similare. Organismele care se reproduc sexual produc un număr mai mic de descendenți, dar cantitatea mare de variație a genelor lor îi face mai puțin sensibili la boli.

Multe organisme se pot reproduce atât sexual cât și asexual. Afidele, mucegaiurile de nămol, anemonele marine, unele specii de stele de mare (prin fragmentare) și multe plante sunt exemple. Atunci când factorii de mediu sunt favorabili, reproducerea asexuată este utilizată pentru a exploata condiții adecvate pentru supraviețuire, cum ar fi o aprovizionare abundentă cu alimente, adăpost adecvat, climat favorabil, boli, pH optim sau un amestec adecvat de alte cerințe de stil de viață. Populațiile acestor organisme cresc exponențial prin strategii de reproducere asexuate pentru a profita din plin de resursele bogate de aprovizionare.

Când sursele de hrană au fost epuizate, clima devine ostilă sau supraviețuirea individuală este periclitată de alte schimbări adverse ale condițiilor de viață, aceste organisme trec la forme sexuale de reproducere. Reproducerea sexuală asigură o amestecare a bazei genetice a speciei. Variațiile găsite la descendenții reproducerii sexuale permit unor indivizi să fie mai potriviți pentru supraviețuire și să ofere un mecanism de adaptare selectivă. Stadiul de meioză al ciclului sexual permite, de asemenea, repararea eficientă în mod deosebit a daunelor ADN (vezi Meioza). [ este necesară citarea ] În plus, reproducerea sexuală are ca rezultat, de obicei, formarea unei etape de viață care este capabilă să suporte condițiile care amenință descendenții unui părinte asexuat. Astfel, semințele, sporii, ouăle, pupele, chisturile sau alte etape de „iernare” ale reproducerii sexuale asigură supraviețuirea în perioadele nefavorabile și organismul poate „aștepta” situațiile adverse până când se produce o revenire la adecvare.

Existența vieții fără reproducere face obiectul unor speculații. Studiul biologic al modului în care originea vieții a produs organisme de reproducere din elemente care nu se reproduc se numește abiogeneză. Indiferent dacă au existat sau nu mai multe evenimente abiogenetice independente, biologii cred că ultimul strămoș universal al întregii vieți prezente pe Pământ a trăit acum aproximativ 3,5 miliarde de ani.

Oamenii de știință au speculat cu privire la posibilitatea de a crea viață non-reproductivă în laborator. Mai mulți oameni de știință au reușit să producă viruși simpli din materiale în întregime non-vii. [16] Cu toate acestea, virușii sunt adesea considerați ca nefiind în viață. Fiind altceva decât un pic de ARN sau ADN într-o capsulă proteică, nu au metabolism și se pot reproduce doar cu ajutorul mașinilor metabolice ale unei celule deturnate.

Producerea unui organism cu adevărat viu (de exemplu, o bacterie simplă) fără strămoși ar fi o sarcină mult mai complexă, dar poate fi posibilă într-o oarecare măsură în conformitate cu cunoștințele biologice actuale. Un genom sintetic a fost transferat într-o bacterie existentă unde a înlocuit ADN-ul nativ, ducând la producerea artificială a unui nou M. mycoides organism. [17]

Există o serie de dezbateri în cadrul comunității științifice cu privire la faptul dacă această celulă poate fi considerată complet sintetică [18] pe motiv că genomul sintetizat chimic a fost o copie aproape 1: 1 a unui genom natural și, celula primitoare a fost o bacterie naturală . Institutul Craig Venter menține termenul de „celulă bacteriană sintetică”, dar clarifică și „. Nu considerăm că aceasta„ creează viață de la zero ”, ci mai degrabă creăm o viață nouă din viața deja existentă folosind ADN sintetic”. [19] Venter intenționează să breveteze celulele sale experimentale, afirmând că „sunt invenții destul de clar umane”. [18] Creatorii săi sugerează că construirea „vieții sintetice” le-ar permite cercetătorilor să învețe despre viață construind-o, mai degrabă decât rupând-o. De asemenea, ei propun să întindă limitele dintre viață și mașini până când cele două se suprapun pentru a produce „organisme cu adevărat programabile”. [20] Cercetătorii implicați au afirmat că crearea „adevăratei vieți biochimice sintetice” este relativ apropiată de tehnologia actuală și este ieftină în comparație cu efortul necesar pentru a plasa omul pe Lună. [21]

Reproducerea sexuală are multe dezavantaje, deoarece necesită mult mai multă energie decât reproducerea asexuată și deviază organismele de alte activități și există unele argumente cu privire la motivul pentru care atât de multe specii o folosesc. George C. Williams a folosit biletele de loterie ca analogie într-o explicație pentru utilizarea pe scară largă a reproducerii sexuale. [22] El a susținut că reproducerea asexuată, care produce puțină sau deloc varietate genetică la descendenți, a fost ca și cum ai cumpăra multe bilete care au toate același număr, limitând șansa de a „câștiga” - adică a produce descendenți supraviețuitori. Reproducerea sexuală, a argumentat el, a fost ca și cum ai cumpăra mai puține bilete, dar cu o varietate mai mare de numere și, prin urmare, o șansă mai mare de succes. Scopul acestei analogii este că, din moment ce reproducerea asexuată nu produce variații genetice, există o capacitate redusă de adaptare rapidă la un mediu în schimbare. Principiul loteriei este mai puțin acceptat în zilele noastre din cauza dovezilor că reproducerea asexuată este mai răspândită în medii instabile, opusul a ceea ce prezice. [ este necesară citarea ]


De ce se produc atât de mulți spermatozoizi când doar unul dintre ei fertilizează ovulul? - Biologie

Sperma poartă o sarcină utilă mare de ARN.

Vă sugerăm funcții noi pentru unii dintre acești ARN.

De asemenea, vă propunem cum să testați aceste funcții putative.

În mod clasic, spermatozoizii au fost văzuți ca vehicule inactive din punct de vedere transcripțional pentru livrarea haplotipului patern la un ovul. Cu toate acestea, a devenit evident că spermatozoizii transportă, de asemenea, mii de ARN-uri diferite, iar funcțiile majorității acestora sunt necunoscute. Aici, facem patru sugestii noi pentru funcția ARN a spermei. În primul rând, ar putea acționa ca markeri de relaționare care facilitează cooperarea spermei. În al doilea rând, ei ar putea acționa ca supresori ai intereselor haploide impuse paternal. În al treilea rând, ei ar putea acționa ca un dar nupțial, oferind femelei resurse care să o ademenească să fertilizeze ovulele folosind sperma furnizorului de cadouri. În al patrulea rând, ar putea reprezenta conținutul unui cal troian, livrat de bărbați pentru a manipula reproducerea feminină. Discutăm aceste idei și sugerăm cum ar putea fi testate.


De ce se produc atât de mulți spermatozoizi când doar unul dintre ei fertilizează ovulul? - Biologie

17. Sisteme de reproducere

În câteva capitole anterioare, am aflat despre sistemele necesare pentru a ne menține corpul. În acest capitol, ne uităm la structurile sistemelor de reproducere și la modul în care acestea funcționează. De asemenea, luăm în considerare hormonii sexuali și modalitățile prin care acestea reglează procesele de reproducere.

Atât la bărbați, cât și la femele, gonadele - testiculele sau ovarele - sunt cele mai importante structuri din sistemul reproductiv. Gonadele îndeplinesc două funcții importante: (1) produc gameți, adică ouă și spermă - celulele care se vor contopi și se vor dezvolta într-un individ nou și (2) produc hormoni sexuali. Gonadele masculine sunt testiculele, iar gametii pe care îi produc sunt spermatozoizii. Testiculele produc, de asemenea, hormonul sexual testosteron. Ovarele sunt gonadele feminine. Gametii pe care îi produc sunt ouăle. Hormonii sexuali pe care îi produc sunt estrogen și progesteron.

Roluri de reproducere masculine și feminine

Bărbații și femelele aduc o contribuție genetică egală la următoarea generație, contribuind cu o copie a fiecărui cromozom la descendenții lor. Cu toate acestea, ei au „strategii reproductive” diferite pentru a se asigura că ADN-ul lor (ambalat în cromozomii lor) este transmis unei noi generații. Strategia unui bărbat este să producă milioane de spermatozoizi, să îi livreze către sistemul reproductiv feminin și să spere că un spermă ajunge la un ovul. În schimb, o femelă produce de obicei un singur ou aproximativ o dată pe lună. Dacă livrarea spermei este temporizată în mod corespunzător cu producția de ovule, un spermă și un ovul se pot contopi într-un proces numit fertilizare.

Dacă condițiile sunt corecte, celula creată prin fertilizare, numită zigot, se va dezvolta într-un individ nou (vezi Capitolul 18). Rolul unui mascul în procesul de reproducere se încheie cu livrarea de spermă, dar rolul unei femei continuă după producția de ouă, ea hrănește și protejează descendenții până la naștere. Oul este plin de substanțe nutritive pentru a asigura dezvoltarea timpurie, iar uterul femeii servește ca mediu hrănitor și protector pentru descendenții în curs de dezvoltare.

· Această fetiță frumoasă pare confortabilă în noul ei mediu, deși cu greu pot fi la fel de adăpostite și sigure ca uterul mamei sale.

Dezvoltarea ovulelor și a spermei implică două tipuri de diviziune celulară. Primul este mitoza, un proces în care o celulă cu 23 de perechi de cromozomi își reproduce cromozomii și se împarte în două celule identice, fiecare cu 23 de perechi de cromozomi. Modificările conținutului genetic au loc în timpul celui de-al doilea tip de diviziune celulară, numită meioză, care începe cu o celulă care are două copii ale fiecăruia dintre cele 23 de tipuri de cromozomi (numite celule diploide) și se termină cu până la patru celule care conțin fiecare doar unul din fiecare tip de cromozom (numite celule haploide). Meioza implică două runde de diviziune celulară (numite meioza I și meioza II). (Detaliile despre mitoză și meioză sunt descrise în capitolul 19.)

Fiecare celulă din corpul tău conține 23 de perechi de cromozomi (pentru un total de 46 de cromozomi). Un membru al fiecărei perechi provenea din sperma tatălui tău, celălalt membru al fiecărei perechi provenea din oul mamei tale. Fiecare dintre cele 23 de tipuri de cromozomi conține o porțiune diferită a instrucțiunilor pentru realizarea și întreținerea corpului, iar două de fiecare fel sunt necesare pentru sănătate și dezvoltare normală.Prin urmare, este important ca un singur membru din fiecare pereche să fie prezent într-un gamet.

Forma și funcția sistemului reproductiv masculin

Sistemul de reproducere masculin este format din testicule, un sistem de conducte prin care sperma traversează penisul și diferitele glande accesorii. Glandele accesorii produc secreții care ajută la protejarea și hrănirea spermei, precum și asigură un mediu de transport care facilitează livrarea spermei în exteriorul corpului masculului. Structura sistemului reproductiv masculin este rezumată în Tabelul 17.1.

TABELUL 17.1. Revizuirea sistemului reproductiv masculin

Produce spermă și testosteron

Locația depozitării și maturării spermei

Conduce sperma de la epididim la uretra

Tub prin care sperma sau urina părăsește corpul

Produce secreții care fac sperma mobilă și care contracarează aciditatea tractului reproductiv feminin

Produce secreții care alcătuiesc cea mai mare parte a volumului de material seminal

Produce secreții chiar înainte de ejaculare poate lubrifia poate clăti urina din uretra

Oferă spermă tractului reproductiv feminin

Sistemul de reproducere masculin are două testicule (singular, testicul Figura 17.1). Fiecare este localizat extern corpului într-un sac de piele numit scrot. Temperatura din scrot este cu câteva grade mai rece decât în ​​cavitatea abdominală. Temperatura mai scăzută este importantă în producția de spermă sănătoasă.

FIGURA 17.1. Sistemul reproductiv masculin

Reflexele din scrot ajută la menținerea temperaturii în interiorul testiculelor destul de stabilă. Răcirea scrotului, cum ar putea apărea atunci când un bărbat sare în apă rece, declanșează contracția unui mușchi care atrage testiculele mai aproape de căldura corpului. Cu toate acestea, într-un duș fierbinte, mușchiul se relaxează, iar testiculele atârnă jos, departe de căldura corpului. Pielea scrotului este, de asemenea, alimentată cu glande sudoripare care ajută la răcirea testiculelor.

Începând cu pubertatea (tranziția la maturitatea sexuală), care are loc de obicei în anii adolescenței, un bărbat sănătos produce mai mult de 100 de milioane de spermă în fiecare zi. Siturile microscopice de producție a spermei sunt tubulii seminiferi (Figura 17.2). Vom lua în considerare dezvoltarea spermei în detaliu mai târziu în acest capitol.

FIGURA 17.2. Structura internă a testiculului și a epididimului

Celulele interstițiale sunt situate între tubii seminiferi ai testiculului. Ei produc hormoni sexuali steroizi, denumiți colectiv androgeni. Cel mai important androgen este testosteronul, care este necesar pentru producerea spermei și pentru menținerea structurilor reproductive masculine.

Cancerul testicular este cea mai frecventă formă de cancer în rândul bărbaților cu vârste cuprinse între 15 și 35 de ani, deși afectează doar 1% din toți bărbații. Cancerul testicular este mai probabil să apară la bărbații ale căror testicule nu au coborât în ​​scrot sau au coborât după vârsta de 6 ani. Deoarece acest cancer nu cauzează de obicei durere, este important ca fiecare bărbat să-și examineze testiculele în fiecare lună pentru a simți un nod sau o schimbare a consistenței. Rata de vindecare a tumorilor prinse în stadiile incipiente este de aproape 100%.

Spermatozoizii produși în tubulii seminiferi intră apoi într-un tubul foarte înfășurat numit epididim, unde spermatozoizii se maturizează și sunt depozitați (vezi Figura 17.1). Spermatozoizii care intră în epididim par maturi, dar nu pot funcționa încă ca spermă matură. În timpul șederii lor în epididim, spermatozoizii devin capabili să fertilizeze un ovul și să se miște singuri, deși încă nu o fac.

Tubul care conduce sperma de la epididim la uretra se numește canal deferent. Unii spermatozoizi pot fi depozitați în partea de canal deferent cea mai apropiată de epididim. Când un bărbat atinge punctul culminant sexual, undele ritmice de contracție musculară propulsează sperma de-a lungul canalului deferent.

Uretra conduce urina (din vezica urinară) sau sperma (din canalul deferent) în afara corpului prin penis, organul masculin al actului sexual și al urinării. Sperma și urina nu trec în același timp prin uretra. Un mușchi circular se contractă și strânge legătura cu vezica urinară în timpul excitării sexuale.

Sperma, lichidul eliberat prin uretra la punctul culminant sexual, conține spermă și este compus din secrețiile glandelor accesorii: glanda prostatică, veziculele seminale împerecheate și glandele bulboretrale pereche. Foarte puțin din volumul de material seminal este format din spermă.

Aproximativ de mărimea unei nuci, glanda prostatică înconjoară porțiunea superioară a uretrei, chiar sub vezica urinară. Secrețiile de prostată sunt ușor alcaline și servesc atât pentru activarea spermei, făcându-le pe deplin capabile să se miște, cât și pentru a contracara aciditatea tractului reproductiv feminin.

Prostata începe adesea să se mărească atunci când un bărbat atinge vârsta mijlocie. Prostata mărită poate stoarce uretra și poate restricționa fluxul de urină, îngreunând urinarea. Această mărire benignă a prostatei care însoțește îmbătrânirea nu este legată de cancerul de prostată.

Cancerul de prostată este o cauză importantă a deceselor provocate de cancer la bărbați. Spre deosebire de cancerul testicular, cancerul de prostată afectează de obicei bărbații mai în vârstă. Există două modalități de detectare a cancerului de prostată: un examen rectal și un test de sânge. Majoritatea medicilor recomandă ca ambele teste să fie utilizate în diagnostic. În timpul unui examen rectal pentru cancerul de prostată, un medic introduce un deget înmănușat în rect și simte prostata prin peretele rectului (vezi Figura 17.1). O prostată canceroasă este fermă sau poate conține o bucată tare. Testul de sânge pentru cancerul de prostată măsoară cantitatea de proteină numită antigen specific prostatei (PSA). Deoarece această proteină este produsă numai de glanda prostatică, cantitatea de PSA din sânge reflectă dimensiunea prostatei. Pe măsură ce crește o tumoare în prostată, nivelul sanguin al PSA crește de obicei.

Secrețiile veziculelor seminale conțin acid citric, fructoză, aminoacizi și prostaglandine, care sunt substanțe chimice secretate de o celulă care modifică activitatea celulelor din apropiere. Fructoza este un zahăr care furnizează energie pentru lunga călătorie a spermei către ou. Unii dintre aminoacizii îngroșează materialul seminal. Această îngroșare ajută la menținerea spermei în vagin și protejează sperma de contactul cu mediul acid al vaginului. Prostaglandinele servesc pentru a reduce viscozitatea mucusului cervical feminin (care altfel ar putea încetini mișcarea spermei) și pentru a provoca contracții uterine care ajută la mișcarea spermei.

Glandele bulbouretrale eliberează un lichid limpede, alunecos, imediat înainte de ejaculare. Acest lichid poate servi pentru a clăti resturile de urină ușor acide din uretra înainte ca sperma să treacă.

Penisul este un organ cilindric al cărui rol în reproducere este de a furniza sperma către sistemul reproductiv feminin. Vârful penisului este mărit, formând un cap neted și rotunjit cunoscut sub numele de penisul glandului, care are multe terminații nervoase senzoriale și este important în excitarea sexuală. Când se naște un mascul, o manșetă de piele numită prepuț acoperă penisul glandului. Preputul poate fi tras înapoi pentru a expune penisul glandului. Îndepărtarea chirurgicală a preputului se numește circumcizie.

Transferul spermei la sistemul de reproducere feminin în timpul actului sexual necesită, de obicei, penisul să fie erect. O erecție constă în creșteri ale lungimii, lățimii și fermității penisului, datorită modificărilor în alimentarea cu sânge a organului. În penis sunt trei coloane de țesut erectil spongios, care este o rețea liberă de țesut conjunctiv cu multe spații goale (vezi Figura 17.1). În timpul excitării sexuale, arteriolele care conduc sângele în țesutul spongios se dilată (se lărgesc), iar țesutul spongios se umple cu sânge, determinând penisul să devină mai mare. În același timp, țesutul spongios în expansiune stoarce venele care drenează sângele din penis. Drept urmare, sângele curge în penis mai repede decât poate lăsa, provocând umplerea țesutului spongios cu sânge și apăsarea pe o carcasă de țesut conjunctiv. Acest lucru face ca penisul să fie mai ferm, mai mare și mai erect.

Disfuncția erectilă (DE, numită și impotență) este incapacitatea unui bărbat de a realiza sau menține o erecție (și, prin urmare, de a avea relații sexuale). Nu este neobișnuit ca un bărbat să experimenteze ED la un moment dat în viața sa. Această afecțiune are unele cauze psihologice, inclusiv îngrijorarea, stresul, cearta cu partenerul și depresia. Cu toate acestea, are și multe cauze fizice. Leziunile nervoase, care însoțesc adesea alcoolismul cronic și uneori diabetul, pot fi responsabile. Deoarece erecția depinde de aportul adecvat de sânge, depozitele de grăsime din arterele care deservesc penisul (ca și în ateroscleroză) pot provoca, de asemenea, ED. Medicamentele - în special anumite medicamente utilizate pentru tratamentul hipertensiunii arteriale, antihistaminice, antineuzice și antiseuzive, antidepresive, sedative și tranchilizante - pot cauza problema. Fumatul, consumul intens de alcool sau consumul de marijuana pot provoca, de asemenea, ED.

Primul pas în tratarea ED este eliminarea cauzei problemei, dacă este posibil. Dacă impotența continuă, pot fi prescrise medicamente pentru disfuncția erectilă - Viagra, Levitra, Cialis. Aceste medicamente pot ajuta un bărbat să realizeze și să mențină o erecție atunci când este excitat sexual. Acestea funcționează prelungind efectul oxidului nitric, o substanță chimică care este eliberată atunci când bărbatul devine excitat sexual și care determină lărgirea arteriolelor din penis. Pe măsură ce arteriolele se lărgesc, fluxul sanguin crește și rezultă o erecție.

De ce Viagra, Levitra sau Cialis nu pot provoca erecția unui bărbat care nu este excitat sexual?

Succesiunea evenimentelor din tubulii seminiferi care duce la dezvoltarea spermei se numește spermatogeneză. Acest proces reduce numărul de cromozomi din gametele rezultate la un membru al fiecărei perechi și schimbă forma și funcționarea celulelor spermatozoizilor pentru a face sperma vehicule eficiente de livrare a cromozomilor.

Procesul de spermatogeneză (Figura 17.3) începe în stratul cel mai exterior al fiecărui tubul seminifer, unde se dezvoltă celule diploide nediferențiate numite spermatogonii (singular, spermatogoniu). Fiecare spermatogoniu se împarte prin mitoză pentru a produce două noi spermatogonii diploide. Una dintre aceste spermatogonii împinge mai adânc în peretele tubului, unde se va mări pentru a forma un spermatocit primar, care este și o celulă diploidă. Spermatocitele primare suferă cele două diviziuni ale meiozei pentru a forma spermatocite secundare (după meioza I), care se maturizează în spermatide (după meioza II). Deși spermatidele sunt haploide și au setul corect de cromozomi pentru a se uni cu ouul în timpul fertilizării, trebuie să apară încă numeroase modificări structurale pentru a crea celule capabile să înoate la ou și să le fertilizeze. Aceste modificări transformă spermatidele în spermatozoizi simplificați sau spermatozoizi. Spermatogonia se maturizează în spermatozoizi în aproximativ două luni.

FIGURA 17.3. Etapele spermatogenezei în peretele unui tubul seminifer. Pe măsură ce celulele care vor deveni spermatozoizi se dezvoltă, acestea sunt împinse de la peretele exterior al tubului către lumen sau canalul central.

Celula de spermă matură are trei regiuni distincte: capul, mijlocul și coada (Figura 17.4). Capul spermei este un oval aplatizat care conține puțin altceva în afară de cei 23 de cromozomi dens împachetați (amintiți-vă că spermatozoizii sunt haploizi). Poziționat ca un capac de schi pe capul spermei este acrosomul, un sac membranos care conține enzime. La câteva ore după ce sperma a fost depusă în sistemul reproductiv feminin, membranele acrosomilor se descompun. Enzimele se revarsă apoi și se digeră prin straturile de celule care înconjoară oul, ajutând fertilizarea. În mijloc, mitocondriile sunt aranjate în spirală. Amintiți-vă că mitocondriile sunt puterile celulei. Acestea furnizează energie sub formă de ATP pentru a alimenta mișcările cozii. Coada conține filamente contractile. Mișcările biciului de coadă propulsează sperma în timpul călătoriei sale lungi prin sistemul reproductiv feminin.

FIGURA 17.4. Structura unui spermatozoid matur (spermatozoizi)

Testosteronul, secretat de celulele interstițiale ale testiculelor, este important pentru producția de spermă, precum și pentru dezvoltarea caracteristicilor masculine. La pubertate, testosteronul transformă băieții în bărbați (literalmente). Este responsabil pentru apariția creșterii care apare atunci când un bărbat ajunge la pubertate, stimulând creșterea oaselor lungi ale brațelor și picioarelor. De asemenea, mărește organele de reproducere masculine, inclusiv testiculele și penisul. În plus, testosteronul este responsabil pentru dezvoltarea și menținerea caracteristicilor sexuale secundare masculine, care sunt caracteristici asociate cu „masculinitatea”, dar care nu sunt direct legate de funcționarea reproductivă. De exemplu, creșterea mușchilor și a scheletului tinde să conducă la umeri largi și șolduri înguste. Părul pubian se dezvoltă, la fel și părul de sub brațe. Apare o barbă, poate însoțită de păr pe piept. Între timp, caseta vocală se mărește și corzile vocale se îngroașă, provocând o adâncire a vocii masculine. Și, important, testosteronul este responsabil pentru apetitul sexual.

Nivelul de testosteron din organism rămâne relativ constant, deoarece producția sa este reglată de o buclă de feedback negativ (vezi capitolul 10) care implică hormoni din hipotalamus, glanda pituitară anterioară și testicule. Hormonii care reglează procesele de reproducere masculină sunt rezumate în Figura 17.5 și Tabelul 17.2. Nivelul de testosteron crește atunci când o regiune a creierului numită hipotalamus eliberează hormonul care eliberează gonadotropina (GnRH). Acest hormon stimulează glanda pituitară anterioară, o glandă endocrină de mazăre de pe partea inferioară a creierului, pentru a secreta hormonul luteinizant (LH). La rândul său, LH stimulează producția de testosteron de către celulele interstițiale ale testiculului. (Din acest motiv, LH este uneori numit hormon stimulator de celule interstițiale sau ICSH.) Nivelul crescut de testosteron inhibă eliberarea GnRH din hipotalamus. Ca urmare, cantitatea de LH produsă de hipofiza anterioară scade. Această scădere a nivelului de LH scade apoi cantitatea de secreție de testosteron, eliminând inhibarea hipotalamusului. Aceste interacțiuni mențin nivelurile de testosteron constante.

FIGURA 17.5. Relațiile de feedback dintre hipotalamus, hipofiza anterioară și testicule controlează producția atât a spermei, cât și a testosteronului.


Funcţie

Funcția principală a spermei este reproducerea. În timpul actului sexual, dacă un bărbat ejaculează în interiorul corpului feminin, spermatozoizii vor începe să călătorească prin colul uterin și uter până ajung la trompa uterină.

Dacă este prezent un ou, sperma se va lega de învelișul exterior situat pe ou și va începe să elibereze o enzimă. Această enzimă determină ruperea învelișului ovulului și va permite spermatozoizilor să consume bariera. Dacă spermatozoizii reușesc să ajungă în partea interioară a ovulului, toți ceilalți spermatozoizi vor fi împiedicați să intre în ovul. De îndată ce spermatozoizii intră în ovul, ambii fuzionează și încep procesul de replicare a ADN-ului. Blastocitul nou format va călători pe tuburile uterine până la uter și va începe implantarea sau atașarea la perete. Aici se va dezvolta într-un făt.

Dacă un ovul nu este prezent în momentul ejaculării, sperma va rămâne în interiorul trompei uterine până când este expulzat de corpul feminin sau până când se întâlnește cu un ovul nou ovulat.


Priveste filmarea: Perioada fertila cand are loc ovulatia (Ianuarie 2022).