สัตว์ชนิดใดมีลักษณะการปฏิสนธิภายใน การปฏิสนธิและการพัฒนาภายใน การกำเนิดของสัตว์หลายเซลล์

ในสัตว์ชั้นสูง เซลล์สืบพันธุ์ชายและหญิงหรือเซลล์สืบพันธุ์ใช้ในการสืบพันธุ์ลูกหลาน พวกมันแตกต่างกันมากและจากเซลล์ส่วนอื่นๆ ของร่างกาย

ของผู้หญิง เซลล์เพศเรียกว่าไข่ มันมีรูปร่างขนาดใหญ่รูปไข่หรือทรงกลมมี deutoplasm จำนวนมาก (ไข่แดง) - วัสดุก่อสร้างเนื่องจากในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (ยกเว้นสัตว์ที่มีไข่: ตัวตุ่นและตุ่นปากเป็ด) ไข่จะพัฒนาในช่วงเวลาแรกหลังจากการปฏิสนธิและในอื่น ๆ สัตว์จนกว่าตัวอ่อนจะโตเต็มที่ นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมเซลล์หลังถึงมีขนาดมหึมาอย่างแท้จริง

ไข่ที่ใหญ่ที่สุดในบรรดาสัตว์ทั้งหมดที่อาศัยอยู่บนโลกในปัจจุบัน ถ้าเราเอาพวกมันมาพร้อมกับเยื่อหุ้มทั้งหมด ซึ่งในนกรวมถึงเปลือกและโปรตีน ก็คือไข่นกกระจอกเทศ น้ำหนักของกรงนี้คือ 2-3 กิโลกรัม สัตว์เลื้อยคลานยุคก่อนประวัติศาสตร์ที่สูญพันธุ์และนกพิราบโดยสารซึ่งอาศัยอยู่บนโลกเมื่อไม่นานมานี้มีปริมาตรไข่ขนาดเท่าถัง ไข่มนุษย์เป็นหนึ่งในไข่ที่เล็กที่สุด โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.2–0.5 มิลลิเมตร ในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง แม้จะรู้จักไข่ที่มีขนาดเล็กกว่า ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางแทบจะไม่ถึง 0.04 มิลลิเมตร

ไข่จะเจริญเต็มที่ในอวัยวะสืบพันธุ์สตรี - รังไข่ ในมนุษย์พวกมันถูกสร้างขึ้นมา วัยเด็กประมาณสองปีครึ่งและต่อมาก็ไม่เปลี่ยนแปลง สามารถคำนวณได้ว่ารังไข่แต่ละรังในเวลานี้มีไข่ 30,000 ฟอง มากขึ้น ช่วงต้นมีอีกหลายตัว แต่เริ่มตั้งแต่เดือนที่หกของชีวิตในมดลูกในรังไข่ของตัวอ่อนบางส่วนเริ่มโตเต็มที่ แต่ยังไม่พัฒนาเต็มที่

ไข่ที่สุกจะแบ่งตัวสองครั้งและสูญเสียโครโมโซมไปครึ่งหนึ่ง หลังจากที่เด็กผู้หญิงเข้าสู่วัยแรกรุ่นแล้วเท่านั้น ไข่จะพัฒนาเต็มที่และการตกไข่จะเกิดขึ้น โดยการปล่อยไข่ออกจากรังไข่ ในช่วงชีวิตของผู้หญิง มีไข่เพียง 400 ฟองเท่านั้นที่โตเต็มที่ 13 ฟองในหนึ่งปี

เซลล์สืบพันธุ์เพศชาย - อสุจิ - มีเอกลักษณ์เฉพาะและไม่เหมือนกับเซลล์อื่นๆ ในร่างกาย สเปิร์มของสัตว์ต่าง ๆ มีลักษณะแตกต่างกัน สิ่งที่พวกมันมีเหมือนกันคือพวกมันมีขนาดเล็กกว่าไข่เสมอ และพวกมันทั้งหมดมีลักษณะที่คล่องตัว

สเปิร์มของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมประกอบด้วยหัวเล็กและหางยาวซึ่งมันเคลื่อนที่ได้ อสุจิของมนุษย์มีความยาว 50–70 ไมครอน และส่วนหัวมีขนาดเพียง 4–5 ไมครอน อสุจิของสัตว์ชั้นล่างมีความซับซ้อนเป็นพิเศษ พวกเขามักจะติดตั้งเครื่องเจาะในรูปแบบของสว่าน สว่าน สิ่วหรือเหล็กไขจุกสำหรับเปิดเปลือกไข่ เช่นเดียวกับใบมีด ครีบ และอุปกรณ์อื่น ๆ

อสุจิพัฒนาในอวัยวะสืบพันธุ์เพศชาย - อัณฑะซึ่งในสัตว์มีกระดูกสันหลังจะจับคู่และอยู่ในโพรงของร่างกาย เฉพาะในมนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิดเท่านั้นที่อยู่ในถุงพิเศษใต้ผิวหนังโดยตรง ทางออกของอัณฑะเกิดขึ้นในช่วงชีวิตมดลูกของทารกในครรภ์ หากไม่เกิดขึ้นด้วยเหตุผลบางประการ อสุจิจะไม่พัฒนาในอัณฑะดังกล่าว เชื่อกันว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจาก อุณหภูมิสูงภายในช่องท้อง ไม่ว่าในกรณีใดช้างซึ่งมีอัณฑะอยู่ในโพรงลำตัวและมีอุณหภูมิค่อนข้างสูงในช่วงฤดูผสมพันธุ์จะขึ้นสูงบนภูเขาซึ่งมีอากาศหนาว หากปราศจากสิ่งนี้ การปฏิสนธิก็เป็นไปไม่ได้ เมื่อยักษ์เหล่านี้ถูกพามายังทางเหนืออันหนาวเย็นของเรา พวกมันมักจะให้กำเนิดลูกหลานในปีแรกๆ แต่เราต้องจำไว้ว่าแม้ในบ้านเกิดของพวกเขา การเพาะพันธุ์ช้างในกรงก็ยังห่างไกลจากเรื่องธรรมดา

อัณฑะของผู้ชายจะมีท่อที่ซับซ้อนประมาณหนึ่งพันท่อแต่ละท่อ ผนังของท่อประกอบด้วยเซลล์รูปไข่ขนาดใหญ่ซึ่งทำหน้าที่ผลิตอสุจิ ในระหว่างการแบ่ง พวกมันจะสูญเสียโครโมโซมไปครึ่งหนึ่งเช่นเดียวกับเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิง จากนั้นจึงเกิดการตกลงร่วมกัน กระบวนการที่ซับซ้อนการสร้างสัณฐานวิทยาขึ้นใหม่โดยเปลี่ยนจากเซลล์รูปไข่ธรรมดาไปเป็นอสุจิที่โตเต็มที่

อสุจิที่ยังไม่ได้รับความสามารถในการเคลื่อนไหวจะถูกผลักผ่าน tubules เข้าไปใน epididymis ซึ่งเป็นท่อที่ซับซ้อนมากโดยที่ตัวอสุจิจะถูกเก็บไว้ในน้ำอสุจิซึ่งมีความจำเป็นสำหรับพวกเขา สารอาหาร: กลูโคสและฟรุกโตส

ไม่ว่าอสุจิจะมาบรรจบกับไข่บริเวณใด ไม่ว่าจะในระบบสืบพันธุ์ของผู้หญิงหรือภายนอกร่างกาย อสุจิแต่ละตัวมีโอกาสน้อยมากที่จะไปถึงไข่ แท้จริงแล้วในระบบสืบพันธุ์เพศหญิง อสุจิของมนุษย์จำเป็นต้องเดินทางเป็นระยะทางไกล และความเร็วในการเคลื่อนที่ไม่เกิน 1.5–3 มิลลิเมตรต่อนาที

เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของการมาพบกันของเซลล์เพศทั้งสอง ธรรมชาติจึงต้องดำเนินการตามแนวการใช้สเปิร์มจำนวนมหาศาล แม้แต่ในกรณีที่จำเป็นต้องปฏิสนธิไข่เพียงใบเดียวก็ตาม ดังนั้นในระหว่างการมีเพศสัมพันธ์ค่ะ ระบบสืบพันธุ์ผู้หญิงอยู่ไหน. สถานการณ์กรณีที่ดีที่สุดอาจมีไข่สุกเพียงใบเดียว แต่มีอสุจิเข้ามา 200 ล้านหรือมากกว่านั้น

เรื่องนี้มีความซับซ้อนมากขึ้นด้วยความจริงที่ว่าเซลล์สืบพันธุ์ (ทั้งเพศหญิงและเพศชาย) บอบบางมากและมีอายุสั้น ไข่ของมนุษย์ตายหนึ่งวันหลังจากการตกไข่ อสุจิในระบบสืบพันธุ์ของผู้หญิงจะมีชีวิตยืนยาวขึ้นประมาณ 24–48 ชั่วโมง

แต่ประเด็นไม่เพียงแต่ในช่วงเวลาของการดำรงอยู่ขององค์ประกอบทางเพศเท่านั้น แต่ยังสำคัญอีกด้วยว่าพวกมันสามารถปฏิสนธิได้นานแค่ไหน เมื่อลงไปในน้ำแล้วเปลือกไข่ปลาแซลมอนจะแข็งตัวมากจนสเปิร์มไม่สามารถทะลุผ่านเข้าไปได้อีกต่อไป และตัวอสุจิเองก็รักษาความสามารถในการเคลื่อนที่ในน้ำได้ในช่วงเวลาสั้น ๆ: ในปลาแซลมอน - 45 วินาทีและในลำธารเทราท์เลคเพียง 23 วินาที สำหรับสิ่งนั้น ระยะสั้นและจะต้องเกิดการพบกันของทั้งสองเซลล์ ดังนั้น เมื่อเพาะพันธุ์ปลาแซลมอนเทียมในโรงงานเลี้ยงปลา คาเวียร์จะถูกผสมไว้ล่วงหน้ากับสเปิร์ม แล้วจึงย้ายลงน้ำเพียงเล็กน้อยในภายหลัง

อายุขัยและความสามารถของตัวอสุจิในการเคลื่อนย้ายสามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างมากหากเก็บไว้โดยไม่มีน้ำ ในรูปแบบ "แห้ง" อสุจิของปลาบางชนิดสามารถเก็บไว้ได้หนึ่งถึงสองสัปดาห์หรือบางครั้งอาจนานกว่านั้น

ในสัตว์บางชนิด อสุจิจะถูกเก็บไว้ในบริเวณอวัยวะเพศหญิงเป็นเวลานานมาก กำลังจับคู่ ค้างคาวเกิดขึ้นในช่วงฤดูหนาว แต่การปฏิสนธิไม่เกิดขึ้นในขณะนี้ อสุจิที่นำเข้าสู่ร่างกายของผู้หญิงจะถูกเก็บไว้ในบริเวณอวัยวะเพศจนถึงฤดูใบไม้ผลิ สเปิร์มหอยทากสามารถเก็บไว้ได้นานหลายปี ในผึ้ง การผสมพันธุ์เกิดขึ้นครั้งหนึ่งในชีวิต อสุจิจะถูกเก็บไว้ในถุงพิเศษที่เชื่อมต่อกับระบบสืบพันธุ์ เมื่อนางพญาผึ้งวางไข่ มันจะเปิดกล้ามเนื้อหูรูดของถุงโดยสมัครใจ และปล่อยให้สเปิร์มปฏิสนธิกับไข่ที่วาง หากวางไข่โดยปิดหูรูด แสดงว่าไข่ไม่ได้รับการปฏิสนธิ

อสุจิพบไข่ได้อย่างไร? ตอนนี้ไม่ค่อยมีใครรู้เรื่องนี้ ขอบคุณ ปริมาณมหาศาลอสุจิไปพบกับไข่อาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากการชนกันโดยไม่ได้ตั้งใจ อุปกรณ์พิเศษก็เป็นที่รู้จักเช่นกัน ไข่ของสัตว์บางชนิดมีสารพิเศษซึ่งถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมในปริมาณที่ไม่มีนัยสำคัญโดยสิ้นเชิง ซึ่งจะช่วยยืดอายุของสเปิร์มหรือบังคับให้พวกมันเคลื่อนที่ไปยังแหล่งกำเนิดของสารนี้

การมีสเปิร์มจำนวนมากนั้นไม่จำเป็น ในกรณีที่โครงสร้างของอุปกรณ์สืบพันธุ์เอื้ออำนวยให้เกิดการประชุมระหว่างอสุจิกับไข่ สัตว์ก็มักเกี่ยวข้องกับเซลล์สืบพันธุ์เพศชายจำนวนไม่มาก ดังนั้นในสัตว์จำพวกครัสเตเชียนล่างบางตัวที่เป็นของแดฟนิดส์ไข่สองฟองจะถูกเก็บไว้ในห้องฟักไข่แบบปิดซึ่งสเปิร์มจะเข้ามาในระหว่างการผสมพันธุ์หลังจากนั้นจึงปิดรูที่พวกมันถูกแนะนำ อสุจิของแดฟนิดเหล่านี้มีขนาดใหญ่มาก ไม่ทำงาน และสิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษมีเพียงไม่กี่ตัว ในระหว่างการผสมพันธุ์ อสุจิจะเข้าไปในห้องฟักไข่ได้ไม่เกิน 5 ตัว และตัวผู้จะมีอสุจิรวมกันไม่เกิน 20 ตัว

การปฏิสนธิเริ่มต้นด้วยการแนบสเปิร์มเข้ากับเปลือกไข่ ตอนนี้เขาต้องเข้าไปข้างในแล้ว สิ่งนี้ถูกป้องกันโดยเปลือกไข่ ในสัตว์บางชนิด เช่น เอคโนเดิร์ม และสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ จะมีความหนามาก บ่อยครั้งที่อสุจิไม่สามารถผ่านเข้าไปได้โดยสิ้นเชิง ยกเว้นคลองแคบๆ ที่เรียกว่า "ไมโครไพล์" อสุจิสามารถเจาะเข้าไปในไข่ได้เท่านั้น ความพยายามที่ตัวอสุจิพัฒนาในกระบวนการนี้มีมหาศาล คุณสามารถสังเกตได้ว่าไข่ของสัตว์ทะเลขนาดใหญ่เพียงใด เมื่อเปรียบเทียบกับสเปิร์มตัวใดที่ไม่มีนัยสำคัญ เริ่มเคลื่อนที่หรือหมุนอย่างช้าๆ ภายใต้แรงกดดันที่เป็นมิตรของกองทัพนับพันที่ล้อมรอบไข่เป็นวงแหวนหนาแน่น

นอกเหนือจากเปลือกไข่ของมนุษย์แล้ว ไข่ของมนุษย์ยังถูกล้อมรอบด้วยชั้นของเซลล์ ซึ่งก็คือรัศมีโคโรนา ดังนั้นจึงไม่สามารถเข้าถึงอสุจิเพียงตัวเดียวได้ มีเพียงความพยายามร่วมกันของสเปิร์มหลายแสนตัวเท่านั้นที่สามารถนำไปสู่การฝ่าฟันอุปสรรคนี้โดยทำลายด้วยความช่วยเหลือของ เอนไซม์พิเศษไฮยาลูโรนิเดสที่มีอยู่ในหัวในปริมาณเพียงเล็กน้อย เป็นสารที่ประสานเซลล์ของรัศมีโคโรนาเข้าด้วยกัน จากนั้นอสุจิตัวใดตัวหนึ่งจึงจะสามารถเจาะไข่ได้

การแทรกซึมเข้าไปในไข่จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงหลายอย่างทันที ประการแรกคือเปลือก: ในช่วงเวลาสั้นๆ ไข่จะหนาแน่นมากจนไม่มีสเปิร์มใดสามารถทะลุผ่านเข้าไปได้อีกต่อไป การปรากฏตัวของเมมเบรนนี้ช่วยให้แน่ใจว่าไข่ได้รับการปฏิสนธิด้วยสเปิร์มเพียงตัวเดียว

ในกรณีนี้ไข่ของไข่จะหลอมรวมกับนิวเคลียสของอสุจิที่แทรกซึมเข้าไปข้างใน ดังนั้นนิวเคลียสของเซลล์ใหม่ซึ่งเกิดจากการหลอมรวมของเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้และเพศเมียจึงมีอยู่แล้ว จำนวนเต็มโครโมโซม จากนั้นไข่ก็เริ่มแบ่งตัว

ในบางกรณีการเกิดขึ้นของเมมเบรนการปฏิสนธิจะล่าช้าและด้วยเหตุนี้สเปิร์มหลายตัวจึงเจาะเข้าไปในไข่ เมื่อนิวเคลียสของพวกมันรวมเข้ากับแกนไข่ ปริมาณรวมมีโครโมโซมมากกว่าปกติ อย่างไรก็ตาม สำหรับสิ่งมีชีวิตบางชนิด การที่อสุจิหลายตัวเข้าไปในไข่นั้นสามารถทะลุผ่านได้ เหตุการณ์ปกติ- อย่างไรก็ตามในกรณีนี้มีเพียงหนึ่งในนั้นเท่านั้นที่รวมเข้ากับแกนกลาง เซลล์หญิง- ส่วนที่เหลือจะตายใกล้พื้นผิวนิวเคลียส และสารของพวกมันจะใช้ในการบำรุงไข่เท่านั้น

เฉพาะเท่านั้น ในบางกรณีอสุจิหลายตัวอาจมีส่วนร่วมในการหลอมรวม ไข่ดังกล่าวมักจะพัฒนาไม่ถูกต้องและตายในไม่ช้า อย่างไรก็ตาม ในแมลง นก และสัตว์อื่นๆ บางชนิด ภายใต้สภาวะเทียม มันเป็นไปได้ที่จะเติบโตตัวอย่างที่ได้จากการผสมไข่กับสเปิร์มหลายตัวจนโตเต็มวัย

สัตว์โพลีพลอยด์ กล่าวคือ มีโครโมโซมหลายชุดก็เกิดขึ้นเมื่อเช่นกัน การปฏิสนธิตามปกติไข่ที่มีอสุจิหนึ่งตัวหากกระบวนการแตกตัวของไข่ในภายหลังหยุดชะงัก Polyploidy แพร่หลายโดยเฉพาะในพืช เซลล์ของพืชโพลิพลอยด์มีขนาดใหญ่ขึ้น ส่งผลให้พืชมีขนาดเพิ่มขึ้นอย่างมาก พืชที่ปลูกทั้งหมดเป็นโพลีพลอยด์ กรณีของโพลีพลอยด์ในสัตว์นั้นพบได้ยากมาก อาจเกิดจากความสับสนในการกำหนดเพศ ในกรณีนี้ จะไม่เกิดความแตกต่างของโครโมโซมปกติ การแบ่งตัวของไข่หยุดชะงัก และตาย เฉพาะในสัตว์เพศเดียวกันเท่านั้นที่จะเกิดขึ้นได้ง่าย

การปฏิสนธิ – ปฏิกิริยาเฉพาะ- ซึ่งหมายความว่าอาจเกิดการหลอมรวมระหว่างเซลล์สืบพันธุ์ของสัตว์ที่อยู่ในสายพันธุ์เดียวกันหรือคล้ายกันมาก การปฏิสนธิของไข่ด้วยอสุจิของสัตว์ที่ไม่เกี่ยวข้องกันเกิดขึ้นเป็นปรากฏการณ์พิเศษเท่านั้น

คุณสมบัติอีกประการหนึ่งของการปฏิสนธิก็คือว่ามันไม่สามารถย้อนกลับได้ หากอสุจิที่เจาะไข่ตายด้วยเหตุผลบางประการ ก็จะสามารถพัฒนาและแตกตัวต่อไปได้ราวกับว่าไม่มีอะไรเกิดขึ้น การพัฒนาของไข่จะดำเนินต่อไปหากสเปิร์มที่เจาะเข้าไปถูกกำจัดออกจากไข่อย่างระมัดระวัง ไม่มีอสุจิสักตัวเดียวที่จะสามารถเข้าไปในไข่นี้ได้อีกครั้ง เอ็มบริโอที่พัฒนาจากไข่ที่ปฏิสนธิไม่สมบูรณ์ดังกล่าวจะตายในช่วงแรกของการพัฒนาและบางครั้งก็ถึงวัยผู้ใหญ่เท่านั้น ความสามารถของไข่ในการพัฒนาหลังจากการตายหรือการกำจัดอสุจิที่ทะลุเข้าไปข้างในนั้นมีมาก ทรัพย์สินที่สำคัญ- ด้วยความสามารถนี้ สิ่งมหัศจรรย์จึงสามารถเกิดขึ้นกับไข่ได้



ในสัตว์ การปฏิสนธิอาจเป็นภายนอกหรือภายในก็ได้ ที่ การปฏิสนธิภายนอกเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิงและเพศชายรวมกันอยู่นอกระบบสืบพันธุ์ของเพศหญิง (หรือบุคคลกระเทย) การปฏิสนธิภายนอกมักพบในแหล่งน้ำ (หนอนโพลีคาเอต, หอยสองฝา, กั้ง, lancelets, ปลากระดูกแข็งส่วนใหญ่, สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ) เช่นเดียวกับในสัตว์บกบางชนิด (เช่น ไส้เดือน)

การปฏิสนธิภายในที่เกิดขึ้นในอวัยวะของระบบสืบพันธุ์ของเพศหญิง (หรือกระเทย) เป็นลักษณะของสัตว์บกส่วนใหญ่ (พยาธิตัวกลมและพยาธิตัวกลม, หอยกาบเดี่ยว, แมลง, สัตว์เลื้อยคลาน, นก, สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม) เช่นเดียวกับผู้ที่อาศัยอยู่ในแหล่งน้ำ (ปลากระดูกอ่อน ).

ในระหว่างกระบวนการปฏิสนธิ ไข่จะถูกกระตุ้น อสุจิจะแทรกซึมเข้าไป และนิวเคลียสของพวกมันก็ผสานกัน . หลังจากการเจาะอสุจิ คุณสมบัติของเปลือกไข่จะเปลี่ยนไปและทำให้อสุจิตัวอื่นไม่สามารถทะลุเข้าไปได้

สำหรับกระบวนการปฏิสนธิ สาหร่ายและสปอร์พืชชั้นสูงต้องการความชื้นซึ่งสเปิร์มเคลื่อนที่ได้ ในพืชยิมโนสเปิร์มและพืชแองจิโอสเปิร์ม กระบวนการปฏิสนธิไม่ได้ขึ้นอยู่กับความชื้นในสิ่งแวดล้อม ในกลุ่มพืชเหล่านี้ กระบวนการปฏิสนธิจะมาก่อนกระบวนการผสมเกสร การผสมเกสร - นี่คือการถ่ายโอนละอองเรณูที่มีเซลล์สืบพันธุ์เพศชายจากอับเรณูของเกสรตัวผู้ไปยังมลทินของเกสรตัวเมีย (angiosperms) หรือไปยังออวุล (gymnosperms) การผสมเกสรในพืชดอกอสุจิสามารถเกิดขึ้นได้ด้วยความช่วยเหลือของสัตว์ผสมเกสร (แมลง นกตัวเล็ก) ลม น้ำ และในพืชเมล็ดพืชด้วยความช่วยเหลือของลมเท่านั้น

การผสมเกสรอาจเป็นการผสมเกสรข้าม (หากละอองเรณูตกลงบนรอยมลทินของดอกไม้อื่น) หรือการผสมเกสรด้วยตนเองเกิดขึ้น (เมล็ดละอองเกสรตกลงบนรอยมลทินของดอกไม้ดอกเดียวกัน)

ให้เราพิจารณากระบวนการปฏิสนธิในพืชโดยใช้พืชแองจิโอสเปิร์มเป็นตัวอย่าง ได้รับการศึกษาครั้งแรกในปี พ.ศ. 2441 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวยูเครน S.G. นวชิน. กระบวนการนี้เรียกว่า การปฏิสนธิสองครั้ง .

เมื่อละอองเรณูตกลงบนปาน มันจะพองตัวและการก่อตัวของท่อละอองเรณูจะเริ่มขึ้น เซลล์เดี่ยวสามเซลล์ผ่านเข้าไปในหลอดเรณู - เซลล์พืชและเซลล์อสุจิสองเซลล์ เซลล์พืชสร้างขึ้น สารอาหารปานกลางสำหรับตัวอสุจิและหายไปตามกาลเวลา ผ่านช่องเปิดพิเศษในเปลือกของออวุล (ทางผ่านของละอองเกสรดอกไม้) ท่อละอองเกสรจะแทรกซึมเข้าไปในถุงเอ็มบริโอซึ่งประกอบด้วยเซลล์เจ็ดเซลล์ ที่เสามีหกอัน เซลล์เดี่ยวหนึ่งในนั้นคือไข่ ในใจกลางของถุงเอ็มบริโอมีเซลล์ (เซลล์กลาง) ที่มีนิวเคลียสเดี่ยวสองอัน เมื่อเวลาผ่านไป นิวเคลียสเหล่านี้จะหลอมรวมเป็นนิวเคลียสซ้ำแบบทุติยภูมิ

อสุจิตัวหนึ่งซึ่งครั้งหนึ่งอยู่ในถุงเอ็มบริโอจะหลอมรวมกับไข่ เป็นผลให้เกิดไซโกตซ้ำซึ่งตัวอ่อนพัฒนาขึ้น อสุจิตัวที่ 2 จะหลอมรวมกับเซลล์ส่วนกลาง ทำให้กลายเป็น triploid (มีโครโมโซมเดี่ยว 3 ชุด) ต่อจากนั้นเนื้อเยื่อพิเศษก็พัฒนาจากเซลล์นี้ - เอนโดสเปิร์ม, เซลล์ซึ่งมีสารอาหารที่จำเป็นต่อการพัฒนาของเอ็มบริโอ

1. การปฏิสนธิคืออะไร? มันเป็นอย่างไร ความสำคัญทางชีวภาพ- กระบวนการปฏิสนธิมีขั้นตอนใดบ้าง?

การปฏิสนธิเป็นกระบวนการหลอมรวมของเซลล์เพศ (เซลล์สืบพันธุ์) ส่งผลให้เกิดไซโกต ในนิวเคลียสของไซโกต โครโมโซมทั้งหมดจะถูกจับคู่กัน: ในโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันแต่ละคู่ โครโมโซมหนึ่งเป็นพ่อ และอีกอันเป็นของแม่ ด้วยเหตุนี้ การปฏิสนธิจึงนำไปสู่การฟื้นฟูชุดโครโมโซมซ้ำและการรวมข้อมูลทางพันธุกรรมของผู้ปกครองในไซโกตเข้าด้วยกัน

กระบวนการปฏิสนธิประกอบด้วยหลายขั้นตอน:

● การแทรกซึมของอสุจิเข้าไปในไข่ ซึ่งทำให้ไข่หลุดออกจากเยื่อหุ้มการปฏิสนธิ ซึ่งป้องกันการซึมผ่านของอสุจิตัวอื่น

● การรวมตัวของนิวเคลียสเดี่ยวของเซลล์สืบพันธุ์ทั้งสองเพื่อสร้างไซโกตซ้ำ: นิวเคลียสของสเปิร์มจะเพิ่มขึ้นและมีขนาดเท่ากับนิวเคลียสของไข่ จากนั้นนิวเคลียสจะเข้ามาใกล้และผสานกัน ทำให้เกิดการก่อตัวของไซโกต

● การเปิดใช้งานไซโกตเพื่อการพัฒนาต่อไป

2. สัตว์ชนิดใดมีลักษณะการปฏิสนธิภายนอก? ภายใน? อะไรคือข้อดีของการปฏิสนธิภายในมากกว่าการปฏิสนธิภายนอก?

การปฏิสนธิภายนอกเป็นลักษณะของสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ที่อาศัยอยู่อย่างต่อเนื่อง (หรือสืบพันธุ์เท่านั้น) ในสภาพแวดล้อมทางน้ำ ได้แก่ ปลากระดูก สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ และสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในน้ำหลายชนิด การปฏิสนธิภายในเป็นลักษณะเฉพาะของชาวดินเป็นหลัก - สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังหลายชนิด (เช่น พยาธิตัวกลม, แมงมุม, แมลง) และสัตว์มีกระดูกสันหลังบนบกทุกชนิด (สัตว์เลื้อยคลาน นก สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม) การปฏิสนธิลักษณะนี้พบได้ในสัตว์น้ำบางชนิดด้วย เช่น ปลากระดูกอ่อนและปลาหมึก

ในระหว่างการปฏิสนธิภายนอก เซลล์สืบพันธุ์จะถูกปล่อยลงสู่น้ำ (เช่น สภาพแวดล้อมภายนอก) ซึ่งการควบรวมกิจการเกิดขึ้น สัดส่วนที่สำคัญของ gametes ตายจาก เงื่อนไขที่ไม่เอื้ออำนวยสิ่งแวดล้อม ดังนั้น สัตว์ที่มีการปฏิสนธิภายนอกจึงต้องผลิตเซลล์สืบพันธุ์จำนวนมาก การปฏิสนธิภายในเกิดขึ้นในร่างกายของมารดา ด้วยเหตุนี้ อสุจิจึงถูกนำเข้าสู่ระบบสืบพันธุ์ของสตรี ความน่าจะเป็นที่จะพบกับเซลล์สืบพันธุ์เพศชายและเพศหญิงนั้นสูงกว่าการปฏิสนธิภายนอกมาก ดังนั้นในสัตว์ที่มีการปฏิสนธิภายในจึงมีการสร้างเซลล์สืบพันธุ์น้อยลง

3. การปฏิสนธิเกิดขึ้นได้อย่างไรในไม้ดอก? ทำไมถึงเรียกว่าดับเบิ้ล?

ในพืชดอกการปฏิสนธิจะนำหน้าด้วยการผสมเกสร - การถ่ายโอนละอองเรณูจากเกสรตัวผู้ไปสู่มลทิน ในไม่ช้าเม็ดละอองเรณูก็เริ่มงอก ก่อตัวเป็นท่อละอองเกสรที่ไปถึงออวุล (ออวุล)

ภายในแต่ละออวุลจะมีถุงเอ็มบริโอซึ่งมีเซลล์เจ็ดเซลล์ ได้แก่ เซลล์ไข่เดี่ยว เซลล์ส่วนกลางแบบดิพลอยด์ และเซลล์เดี่ยวเดี่ยวเสริมอีก 5 เซลล์ เมื่อเข้าไปในถุงเอ็มบริโอ ปลายท่อละอองเรณูจะระเบิด และเนื้อหาภายในที่มีเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้สองตัว - สเปิร์ม - ไหลออกมา

อสุจิตัวหนึ่งหลอมรวมกับไข่ กลายเป็นไซโกต และอีกตัวหลอมรวมกับเซลล์ส่วนกลางของถุงเอ็มบริโอ ดังนั้นการหลอมรวมของเซลล์สืบพันธุ์ทั้งสองจึงเกิดขึ้นเกือบจะพร้อมกันซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการปฏิสนธิในพืชดอกจึงเรียกว่าสองเท่า

ต่อจากนั้น เอ็มบริโอของเมล็ดซึ่งมีชุดโครโมโซมซ้ำจะพัฒนาจากไซโกต และเอนโดสเปิร์มซึ่งเซลล์มีชุดโครโมโซมทริปลอยด์ พัฒนาจากเซลล์ส่วนกลางที่ปฏิสนธิ สารอาหารที่ตัวอ่อนต้องการจะสะสมอยู่ในเอนโดสเปิร์ม หลังจากการปฏิสนธิ แต่ละออวุลจะกลายเป็นเมล็ด และผลจากการเจริญเติบโตของรังไข่ทำให้เกิดผล

กระบวนการปฏิสนธิสองครั้งในแองจิโอสเปิร์มถูกค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย S. G. Navashin ในปี พ.ศ. 2441 จากการปฏิสนธิสองครั้งไม่เพียงสร้างตัวอ่อนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเนื้อเยื่อทางโภชนาการ (เอนโดสเปิร์ม) ซึ่งช่วยเร่งกระบวนการพัฒนาเมล็ดทั้งหมด

4. การเกิดพาร์ทีโนเจเนซิสแบบดิพลอยด์แตกต่างจากการเกิดพาร์ทีโนเจเนซิสแบบเดี่ยวอย่างไร

5. อะไรคือข้อดีและข้อเสียของการสร้าง Parthenogenesis เหนือรูปแบบการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศทั่วไป?

ข้อได้เปรียบที่สำคัญของการเกิด parthenogenesis คือไม่จำเป็นต้องหาคู่ครอง สิ่งนี้ช่วยรักษาจำนวนประชากรในสภาวะที่ยากต่อการพบปะผู้คนต่างเพศ หรือในสภาวะที่มีการกำจัดสิ่งมีชีวิตอย่างเข้มข้น (เช่น เพลี้ยอ่อนโดยแมลงนักล่า ไรเดอร์โดยปลา)

ในแมลงหลายชนิด เช่น ผึ้ง ความสามารถในการสืบพันธุ์ทั้งผ่านการเกิดเดี่ยวและการปฏิสนธิเป็นรากฐานของการก่อตัวของสิ่งมีชีวิตวรรณะต่างๆ กลไกการสืบพันธุ์นี้ช่วยให้คุณควบคุมจำนวนลูกหลานชายและหญิงได้

ข้อเสียเปรียบหลักของการเกิด parthenogenesis คือความหลากหลายทางพันธุกรรมต่ำของลูกสาวซึ่งจำกัดความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับเงื่อนไข สิ่งแวดล้อม.

6. ชื่อ คุณสมบัติที่โดดเด่นตลอดจนข้อดีและข้อเสียของการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศและการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ

ลักษณะเด่นของการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ:

● เกิดขึ้นโดยไม่ต้องมีส่วนร่วมของ gametes

● ในทุกกรณี จะมีสิ่งมีชีวิตต้นกำเนิดเพียงตัวเดียวเท่านั้นที่เกี่ยวข้อง

ลักษณะเด่นของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ:

● เกิดขึ้นพร้อมกับการมีส่วนร่วมของ gametes

● ในกรณีส่วนใหญ่ พ่อแม่สองคนมีส่วนเกี่ยวข้อง (ยกเว้นการปฏิสนธิในตนเองในกระเทยบางสายพันธุ์และการเกิดพาร์ทีโนเจเนซิส)

ข้อดีหลักของการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ:

● ไม่จำเป็นต้องหาคู่ครอง แทบทุกคนสามารถละทิ้งลูกหลานได้

● การผสมผสานระหว่างยีนและลักษณะ "ที่ประสบความสำเร็จ" จะถูกส่งต่อไปยังคนรุ่นต่อไป มนุษย์ใช้คุณลักษณะนี้กันอย่างแพร่หลาย เช่น เพื่อให้ได้ลูกหลานที่เป็นเนื้อเดียวกัน พืชที่ปลูก(ลูกหลานยังคงรักษาคุณสมบัติหลากหลายทั้งหมด)

ข้อได้เปรียบหลักของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ:

● ความหลากหลายทางพันธุกรรมของลูกหลาน ซึ่งเพิ่มความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลง และมีความสำคัญอย่างยิ่งในการวิวัฒนาการของธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต

ข้อเสียเปรียบหลักของการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ:

● ในกรณีส่วนใหญ่ (ยกเว้นวิธีที่ไมโอซิสเกิดก่อนการสร้างสปอร์) ลูกจะมีพันธุกรรมเหมือนกับพ่อแม่ ซึ่งจะช่วยลด ความสามารถในการปรับตัวสิ่งมีชีวิต

● ยีนและลักษณะเฉพาะของพ่อแม่ที่ “ไม่ประสบผลสำเร็จ” ทั้งหมด (ในบางกรณี อาจเป็นการกลายพันธุ์ที่เป็นอันตราย) จะถูกส่งต่อไปยังรุ่นต่อไป

ข้อเสียเปรียบหลักของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ:

● ไม่ใช่ทุกคนที่สามารถละทิ้งลูกหลานได้ เงื่อนไขบางประการเพื่อพบปะคู่ครอง สร้างคู่พ่อแม่ สืบพันธ์ลูกหลาน

● ในแต่ละบุคคล อาจเกิดการรวมกันของยีนและคุณลักษณะของพ่อแม่ที่ "ไม่สำเร็จ" (ไม่เหมาะกับสภาพแวดล้อมที่กำหนด) และการกลายพันธุ์ที่เป็นอันตรายที่เกิดขึ้นในเซลล์สืบพันธุ์ของพ่อแม่อาจปรากฏขึ้น (เช่น ดาวน์ซินโดรมในมนุษย์)

7*. เพลี้ยอ่อนจะก่อให้เกิดลูกหลานหลายรุ่นในช่วงฤดูร้อน ประกอบด้วยตัวเมียที่ไม่มีปีกเท่านั้น ภายใต้การมีจำนวนประชากรมากเกินไปหรือสถานการณ์ที่ไม่เอื้ออำนวยอื่น ๆ ตัวเมียจะเริ่มวางไข่ซึ่งบุคคลที่มีปีกของทั้งสองเพศจะพัฒนาขึ้น สิ่งนี้มีความสำคัญทางชีวภาพอย่างไร?

การปรากฏตัวของลูกหลานต่างเพศเป็นตัวกำหนดความหลากหลายทางพันธุกรรมในระดับสูงของคนรุ่นต่อไป (เมื่อเทียบกับรุ่นก่อน ๆ ที่เกิดจากการแบ่งเพศ) ซึ่งจะเพิ่มความสามารถในการปรับตัวของสิ่งมีชีวิต การมีปีกช่วยอำนวยความสะดวกในการกระจายตัวของบุคคลไปสู่แหล่งที่อยู่อาศัยใหม่ ทั้งหมดนี้เพิ่มโอกาสในการเอาชีวิตรอด

*งานที่มีเครื่องหมายดอกจันกำหนดให้นักเรียนตั้งสมมติฐานต่างๆ ดังนั้นเมื่อทำเครื่องหมายครูควรไม่เพียงมุ่งเน้นคำตอบที่ให้ไว้ที่นี่เท่านั้น แต่ยังคำนึงถึงแต่ละสมมติฐานประเมินการคิดทางชีววิทยาของนักเรียนตรรกะของการให้เหตุผลความคิดริเริ่มของความคิด ฯลฯ หลังจากนี้แนะนำให้เลือก เพื่อให้นักเรียนคุ้นเคยกับคำตอบที่ได้รับ

แก่ลูกหลานส่งผลให้มีลักษณะที่สืบทอดมารวมกัน ยีนเหล่านี้ถูกส่งผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการปฏิสนธิ ในระหว่างการปฏิสนธิ เซลล์ชายและหญิงจะหลอมรวมเป็นเซลล์เดียวที่เรียกว่าไซโกต ไซโกตจะเติบโตและพัฒนาจนทำงานได้อย่างสมบูรณ์ สิ่งมีชีวิตใหม่- การปฏิสนธิสามารถเกิดขึ้นได้สองวิธี

วิธีแรกคือการปฏิสนธิภายนอก (ไข่จะปฏิสนธินอกร่างกาย) และวิธีที่สองคือการปฏิสนธิภายใน (ไข่จะปฏิสนธิในระบบสืบพันธุ์ของสตรี) แม้ว่าการปฏิสนธิเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตที่สืบพันธุ์ แต่บุคคลที่สืบพันธุ์ไม่จำเป็นต้องมีการปฏิสนธิ สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ผลิตสำเนาทางพันธุกรรมที่เหมือนกันของตัวเองผ่านการแตกหน่อ การแยกส่วน การแบ่งส่วน หรือการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศในรูปแบบอื่น

เซลล์เพศ

ในสัตว์ การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศเกี่ยวข้องกับการหลอมรวมของสองอันที่แตกต่างกันเพื่อสร้างไซโกต Gametes ผลิตโดยการแบ่งเซลล์ประเภทหนึ่งที่เรียกว่า Gametes (มีโครโมโซมเพียงชุดเดียว) ในขณะที่ไซโกต (มีสองชุด) ในกรณีส่วนใหญ่ เกมเพศผู้(สเปิร์ม) สามารถเคลื่อนไหวได้และมักจะมี อีกด้านหนึ่ง เกมเพศเมีย(ไข่) ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้และมีขนาดค่อนข้างใหญ่เมื่อเทียบกับของมนุษย์

ในมนุษย์เซลล์สืบพันธุ์จะถูกสร้างขึ้นในเพศชายและเพศหญิง อวัยวะสืบพันธุ์เพศชายคืออัณฑะ และอวัยวะเพศหญิงคือรังไข่ อวัยวะสืบพันธุ์ยังผลิตฮอร์โมนเพศที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาระดับประถมศึกษาและมัธยมศึกษา อวัยวะสืบพันธุ์และโครงสร้าง

การปฏิสนธิภายนอก

การปฏิสนธิภายนอกเกิดขึ้นเป็นหลักในสภาพแวดล้อมที่ชื้น และกำหนดให้ตัวผู้และตัวเมียต้องปล่อยหรือย้ายเซลล์สืบพันธุ์ออกสู่สิ่งแวดล้อม (โดยปกติจะเป็นน้ำ) กระบวนการนี้เรียกว่าการวางไข่ ข้อดีของการปฏิสนธิภายนอกคือทำให้ได้ผลผลิต ปริมาณมากลูกหลาน ข้อเสียประการหนึ่งคืออันตรายต่อสิ่งแวดล้อม เช่น ผู้ล่าลดโอกาสรอดชีวิตจนโตเต็มวัยได้อย่างมาก

ปลาและปะการังเป็นตัวอย่างของสิ่งมีชีวิตที่สืบพันธุ์ผ่านการปฏิสนธิภายนอก สัตว์ที่สืบพันธุ์ในลักษณะนี้มักจะไม่ดูแลลูกหลานหลังจากวางไข่ สัตว์วางไข่บางชนิดจัดให้ องศาที่แตกต่างกันการป้องกันและดูแลไข่หลังการปฏิสนธิ บางชนิดซ่อนไข่ไว้ในทราย ในขณะที่บางชนิดก็ใส่ถุงหรือในปาก การดูแลเป็นพิเศษนี้จะเพิ่มโอกาสรอดชีวิตของลูกหลาน

การปฏิสนธิภายใน

การปฏิสนธิภายในเกิดขึ้นเมื่อเซลล์เพศ (เซลล์สืบพันธุ์) ของตัวผู้และตัวเมียหลอมรวมกันภายในระบบสืบพันธุ์ของตัวเมีย สัตว์ที่ใช้การปฏิสนธิภายในมีความเชี่ยวชาญในการปกป้องไข่ที่กำลังพัฒนา ตัวอย่างเช่น สัตว์เลื้อยคลานและนกวางไข่ที่ปฏิสนธิซึ่งหุ้มด้วยเกราะป้องกันที่ทนทานต่อการสูญเสียน้ำและความเสียหาย

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ยกเว้นโมโนทรีม ได้ก้าวไปอีกขั้น ทำให้เอ็มบริโอสามารถพัฒนาได้ในครรภ์ เช่น การป้องกันเพิ่มเติมเพิ่มโอกาสรอดชีวิตเพราะแม่ให้ทุกสิ่งที่จำเป็นเพื่อความอยู่รอดแก่ตัวอ่อน การพัฒนาตามปกติ- ในความเป็นจริง มารดาที่เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่ยังคงดูแลลูกของตนต่อไปเป็นเวลาหลายปีหลังคลอด

ชายหรือหญิง

สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าสัตว์บางชนิดไม่ได้ถูกแบ่งแยกออกเป็นชายและหญิงอย่างเคร่งครัด สัตว์ต่างๆ เช่น ดอกไม้ทะเลสามารถมีโครงสร้างการสืบพันธุ์ได้ทั้งชายและหญิง พวกเขาเป็นที่รู้จักในนามกระเทย กระเทยบางคนสามารถปฏิสนธิได้เอง แต่ส่วนใหญ่จำเป็นต้องมีคู่ในการสืบพันธุ์ เนื่องจากทั้งสองฝ่ายที่เกี่ยวข้องได้รับการปฏิสนธิ กระบวนการนี้จึงเพิ่มจำนวนลูกหลานที่จะเกิดเป็นสองเท่า กระเทยเป็นทางออกที่ดีสำหรับปัญหาการขาดคู่นอนที่มีศักยภาพ อีกวิธีหนึ่งคือความสามารถในการเปลี่ยนเพศจากชายเป็นหญิง (protendry) หรือจากหญิงเป็นชาย (ต้นแบบ) บางชนิดปลา เช่น ปลากระพง สามารถเปลี่ยนจากตัวเมียเป็นตัวผู้ได้ในช่วงเปลี่ยนผ่านสู่วัยโตเต็มวัย

หากคุณพบข้อผิดพลาด โปรดเน้นข้อความและคลิก Ctrl+ป้อน.

การปฏิสนธิเรียกว่าการรวมกันของสอง gametes ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของไข่ที่ปฏิสนธิหรือไซโกต (กรีก zygota - รวมเป็นคู่) - ระยะเริ่มแรกการพัฒนาสิ่งมีชีวิตใหม่

การปฏิสนธิมีผลกระทบที่สำคัญสองประการ: 1) การกระตุ้นการทำงานของไข่ เช่น แรงจูงใจในการพัฒนา และ 2) ซินคาริโอกามี เช่น การก่อตัวของไซโกตนิวเคลียสซ้ำอันเป็นผลมาจากการหลอมรวมของนิวเคลียสเดี่ยวของเซลล์สืบพันธุ์ซึ่งมีข้อมูลทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตต้นกำเนิดสองตัว

การประชุมของ gametes ได้รับการอำนวยความสะดวกโดยข้อเท็จจริงที่ว่าไข่ของพืชและสัตว์ถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม สารเคมี- ฮอร์โมนที่กระตุ้นการทำงานของสเปิร์ม เป็นไปได้ว่าสารกระตุ้นจะถูกหลั่งออกมาจากเซลล์ของระบบสืบพันธุ์เพศหญิงของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เป็นที่ยอมรับกันว่าสเปิร์มของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสามารถเจาะไข่ได้ก็ต่อเมื่อพวกมันอยู่ในระบบสืบพันธุ์ของเพศหญิงเป็นเวลาอย่างน้อยหนึ่งชั่วโมง

การให้เคมีบำบัดเชิงบวกต่อสารที่หลั่งออกมาจากไข่พบได้ในสเปิร์มของพืชส่วนล่างจำนวนหนึ่ง ไม่มีหลักฐานที่น่าเชื่อถือของการเกิดเคมีบำบัดในอสุจิของสัตว์ อสุจิเคลื่อนที่แบบสุ่มและชนกับไข่แบบสุ่ม

ในเปลือกไข่ของสัตว์บางชนิดมีรูเล็ก ๆ - ไมโครไพล์ซึ่งอสุจิจะทะลุผ่านได้ ในสปีชีส์ส่วนใหญ่ไม่มีไมโครไพล์แทรกซึมผ่านปฏิกิริยาอะโครโซม ซึ่งตรวจพบโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน บริเวณอะโครโซมอลตั้งอยู่ที่ปลายด้านหน้าของตัวอสุจิล้อมรอบด้วยเยื่อหุ้มเซลล์ เมื่อสัมผัสกับไข่ เยื่อหุ้มอะโครโซมจะถูกทำลาย เส้นใยอะโครโซมจะถูกปล่อยออกมา เอนไซม์จะถูกปล่อยออกมาเพื่อละลายเยื่อหุ้มไข่ และเอนไซม์ไฮยาลูโรนิเดส ซึ่งทำลายเซลล์ฟอลลิคูลาร์ที่อยู่รอบๆ ไข่ เส้นใยอะโครโซมจะแทรกซึมเข้าไปในบริเวณที่ละลายของเยื่อหุ้มไข่และหลอมรวมกับเยื่อหุ้มไข่ เมื่อมาถึงจุดนี้ตุ่มเปิดกว้างจะเกิดขึ้นจากไซโตพลาสซึมของไข่ มันจับนิวเคลียส เซนทริโอล และไมโตคอนเดรียของอสุจิและนำพวกมันลึกเข้าไปในไข่ พลาสมาเมมเบรนของตัวอสุจิถูกฝังอยู่ในเยื่อหุ้มผิวของไข่ ทำให้เกิดเป็นโมเสก เยื่อหุ้มชั้นนอกไซโกต

การแทรกซึมของอสุจิเข้าไปในไข่จะเปลี่ยนการเผาผลาญซึ่งระบุได้จากการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาและสรีรวิทยาหลายประการ การซึมผ่านเพิ่มขึ้น เยื่อหุ้มเซลล์, การดูดซึมฟอสฟอรัสและโพแทสเซียมจากสิ่งแวดล้อมเพิ่มขึ้น, แคลเซียมถูกปล่อยออกมา, เมแทบอลิซึมของคาร์โบไฮเดรตเพิ่มขึ้น, การสังเคราะห์โปรตีนถูกเปิดใช้งาน สัตว์บางชนิดมีความต้องการออกซิเจน ใช่แล้ว เม่นทะเลนาทีแรกหลังการปฏิสนธิการดูดซึมออกซิเจนจะเพิ่มขึ้น 80 เท่า กำลังเปลี่ยนแปลง คุณสมบัติคอลลอยด์โปรโตพลาสซึม ความหนืดเพิ่มขึ้น 6-8 เท่า ในชั้นนอกของไข่ ความยืดหยุ่นและคุณสมบัติทางแสงจะเปลี่ยนไป เยื่อปฏิสนธิลอกออกบนพื้นผิว มีช่องว่างที่เต็มไปด้วยของเหลวเกิดขึ้นระหว่างมันกับพื้นผิวของไข่ เปลือกถูกสร้างขึ้นข้างใต้ซึ่งให้สิ่งที่แนบมากับเซลล์ที่เกิดจากการบดไข่ เมื่อเยื่อปฏิสนธิเกิดขึ้น อสุจิตัวอื่นจะไม่สามารถเจาะไข่ได้อีกต่อไป

ตัวบ่งชี้การเปลี่ยนแปลงของเมแทบอลิซึมคือความจริงที่ว่าในสัตว์หลายชนิด การสุกของไข่จะสิ้นสุดลงหลังจากที่อสุจิแทรกซึมเข้าไป ในพยาธิตัวกลมและหอย ตัวลดตัวที่สองจะถูกปล่อยออกมาในไข่ที่ปฏิสนธิเท่านั้น ในมนุษย์ อสุจิจะเจาะไข่ที่ยังอยู่ในช่วงสุก ตัวลดตัวแรกจะถูกปล่อยออกมาหลังจาก 10 ชั่วโมงส่วนที่สอง - เพียง 1 วันหลังจากการเจาะอสุจิ

จุดสุดยอดของกระบวนการปฏิสนธิคือการหลอมนิวเคลียร์ นิวเคลียสของอสุจิ (นิวเคลียสของตัวผู้) ในไซโตพลาสซึมของไข่จะขยายตัวและมีขนาดเท่ากับนิวเคลียสของไข่ (นิวเคลียสของตัวเมีย) ในเวลาเดียวกัน pronucleus ตัวผู้จะหมุน 180 องศา และเคลื่อนไปข้างหน้าโดยมี centrosome เข้าหา pronucleus ตัวเมีย ส่วนหลังก็เคลื่อนตัวมาพบเขาด้วย หลังการประชุมนิวเคลียสจะรวมกัน

อันเป็นผลมาจากซินคาริโอกามี กล่าวคือ การรวมกันของนิวเคลียสสองตัวกับชุดเดี่ยวชุดโครโมโซมซ้ำจะถูกเรียกคืน หลังจากการก่อตัวของ synkaryon ไข่ก็เริ่มแตกสลาย

การศึกษาสรีรวิทยาของการปฏิสนธิช่วยให้เราเข้าใจบทบาทของอสุจิจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับการปฏิสนธิ มีการกำหนดไว้แล้วว่าถ้า ผสมเทียมในกระต่าย น้ำอสุจิมีอสุจิน้อยกว่า 1,000 ตัว และไม่มีการปฏิสนธิ ในทำนองเดียวกัน การปฏิสนธิจะไม่เกิดขึ้นเมื่อมีอสุจิจำนวนมากเข้ามา (มากกว่า 100 ล้านตัว) สิ่งนี้อธิบายไว้ในกรณีแรกไม่เพียงพอ และประการที่สอง - ปริมาณมากเกินไปเอนไซม์ที่จำเป็นสำหรับอสุจิในการทะลุไข่