Spolno razmnoževanje živali, rastlin in gliv je povezano s tvorbo specializiranih zarodnih celic.
Mejoza- posebna vrsta celične delitve, pri kateri nastanejo spolne celice.
Za razliko od mitoze, pri kateri se ohrani število kromosomov, ki jih sprejmejo hčerinske celice, se med mejozo število kromosomov v hčerinskih celicah prepolovi.
Proces mejoze je sestavljen iz dveh zaporednih celičnih delitev - mejoza I(prva divizija) in mejoza II(druga divizija).
Do podvajanja DNK in kromosomov pride šele pred mejoza I.
Kot rezultat prve delitve mejoze, imenovane redukcionist, celice nastanejo s prepolovljenim številom kromosomov. Druga delitev mejoze se konča s tvorbo zarodnih celic. Torej vse somatske celice organizem vsebuje dvojni, diploidni (2n), niz kromosomov, kjer ima vsak kromosom seznanjen, homologen kromosom. Zrele spolne celice imajo samo samski, haploiden (n), nabor kromosomov in s tem polovica količine DNK.

Faze mejoze

Med profaza I Dvojni kromosomi mejoze so jasno vidni pod svetlobnim mikroskopom. Vsak kromosom je sestavljen iz dveh kromotidov, ki sta med seboj povezani z eno samo centromero. Med procesom spiralizacije se dvojni kromosomi skrajšajo. Homologni kromosomi so vzdolžno tesno povezani med seboj (kromatida do kromatide) ali, kot pravijo, konjugat. V tem primeru se kromatide pogosto križajo ali zvijajo ena okoli druge. Nato se homologni dvojni kromosomi začnejo odrivati ​​drug od drugega. Na mestih križanja kromatid pride do prečnih zlomov in zamenjav njihovih delov. Ta pojav se imenuje križanje kromosomov. Istočasno, tako kot pri mitozi, jedrska membrana razpade, nukleolus izgine in nastanejo vretenasti filamenti. Razlika med profazo I mejoze in profazo mitoze je konjugacija homolognih kromosomov in medsebojna izmenjava odsekov med procesom križanja kromosomov.
Značilen znak metafaza I- razporeditev v ekvatorialni ravnini celice homolognih kromosomov, ki ležijo v parih. Temu sledi anafaza I, med katerim se celotni homologni kromosomi, od katerih je vsak sestavljen iz dveh kromatid, premaknejo na nasprotna pola celice. Zelo pomembno je poudariti eno značilnost kromosomske divergence na tej stopnji mejoze: homologni kromosomi vsakega para se naključno ločijo, ne glede na kromosome drugih parov. Vsak pol ima na koncu polovico manj kromosomov, kot jih je bilo v celici na začetku delitve. Potem pride telofaza I, med katerim nastaneta dve celici s prepolovljenim številom kromosomov.
Interfaza je kratka, ker ne pride do sinteze DNA. Temu sledi druga mejotska delitev ( mejoza II). Od mitoze se razlikuje le po tem, da se število kromosomov v metafaza II polovica števila kromosomov v metafazi mitoze v istem organizmu. Ker je vsak kromosom sestavljen iz dveh kromatid, se v metafazi II centromere kromosomov delijo, kromatide pa se premaknejo proti polom, ki postanejo hčerinski kromosomi. Šele zdaj se začne prava medfaza. Iz vsake začetne celice nastanejo štiri celice s haploidnim naborom kromosomov.

Raznolikost gamete

Razmislite o mejozi celice, ki ima tri pare kromosomov ( 2n = 6). V tem primeru po dveh mejotskih delitvah nastanejo štiri celice s haploidnim naborom kromosomov ( n=3). Ker se kromosomi vsakega para razpršijo v hčerinske celice neodvisno od kromosomov drugih parov, je enako verjetna tvorba osmih vrst gamet z različnimi kombinacijami kromosomov, prisotnih v prvotni matični celici.
Še večjo pestrost gamet zagotavlja konjugacija in križanje homolognih kromosomov v profazi mejoze, kar je zelo velikega splošnega biološkega pomena.

Biološki pomen mejoze

Če v procesu mejoze ne bi prišlo do zmanjšanja števila kromosomov, bi se v vsaki naslednji generaciji s fuzijo jeder jajčeca in semenčice število kromosomov povečalo za nedoločen čas. Zahvaljujoč mejozi dobijo zrele zarodne celice haploidno (n) število kromosomov, med oploditvijo pa značilnost te vrste diploidno (2n) število. Med mejozo homologni kromosomi končajo v različnih zarodnih celicah, med oploditvijo pa se združevanje homolognih kromosomov ponovno vzpostavi. Posledično sta za vsako vrsto zagotovljena popolna diploidna garnitura kromosomov in stalna količina DNA.
Križanje kromosomov, ki se pojavi v mejozi, izmenjava odsekov, pa tudi neodvisna divergenca vsakega para homolognih kromosomov določajo vzorce dednega prenosa lastnosti od staršev do potomcev. Od vsakega para dveh homolognih kromosomov (materinega in očetovega), ki sta bila del kromosomske garniture diploidnih organizmov, haploidna garnitura jajčeca ali semenčice vsebuje samo en kromosom. Lahko je:

• očetov kromosom;
• materin kromosom;
• očetovsko z materinsko področje;
• materini z očetovo parcelo.

Ti procesi izvora velika količina Kakovostno različne zarodne celice prispevajo k dedni variabilnosti.
V nekaterih primerih zaradi motenj v procesu mejoze z neločevanjem homolognih kromosomov zarodne celice morda nimajo homolognega kromosoma ali pa imajo, nasprotno, oba homologna kromosoma. To vodi do hudih motenj v razvoju organizma ali do njegove smrti.

O živih organizmih je znano, da dihajo, se hranijo, razmnožujejo in umirajo, to je njihova biološka funkcija. Toda zakaj se vse to dogaja? Zaradi zidakov – celic, ki tudi dihajo, se hranijo, umirajo in razmnožujejo. Toda kako se to zgodi?

O strukturi celic

Hiša je zgrajena iz opeke, blokov ali brun. Prav tako lahko organizem razdelimo na elementarne enote – celice. Iz njih je sestavljena vsa raznolikost živih bitij, razlika je le v njihovi količini in vrstah. Sestavljajo mišice kost, kožo, vse notranji organi- tako zelo se razlikujejo po namenu. Toda ne glede na to, katere funkcije opravlja določena celica, so vse strukturirane približno enako. Prvič, vsaka "opeka" ima lupino in citoplazmo z organeli, ki se nahajajo v njej. Nekatere celice nimajo jedra, imenujemo jih prokariontske, vsi bolj ali manj razviti organizmi pa so sestavljeni iz evkariontov, ki imajo jedro, v katerem so shranjene genetske informacije.

Organeli, ki se nahajajo v citoplazmi, so raznoliki in zanimivi; delujejo pomembne funkcije. Celice živalskega izvora vključujejo endoplazmatski retikulum, ribosome, mitohondrije, Golgijev kompleks, centriole, lizosome in motorične elemente. Z njihovo pomočjo potekajo vsi procesi, ki zagotavljajo delovanje telesa.

Delovanje celic

Kot smo že omenili, se vsa živa bitja prehranjujejo, dihajo, razmnožujejo in umirajo. Ta trditev velja tako za cele organizme, torej ljudi, živali, rastline itd., kot za celice. Neverjetno, ampak vsaka "opeka" ima svoje življenje. Zaradi svojih organelov sprejema in predeluje hranila, kisik in odstranjuje vse nepotrebno navzven. Sama citoplazma in endoplazmatski retikulum opravljata transportno funkcijo, mitohondriji so odgovorni tudi za dihanje, pa tudi za zagotavljanje energije. Golgijev kompleks je odgovoren za kopičenje in odstranjevanje celičnih odpadkov. Sodelujejo tudi drugi organeli zapleteni procesi. In na določeni stopnji se začne deliti, to je, pride do procesa razmnoževanja. Vredno je razmisliti podrobneje.

Proces delitve celic

Razmnoževanje je ena od stopenj razvoja živega organizma. Enako velja za celice. V določeni fazi življenski krog preidejo v stanje, ko so pripravljeni na razmnoževanje. preprosto se razdelijo na dvoje, podaljšajo in nato tvorijo pregrado. Ta proces je preprost in skoraj popolnoma raziskan na primeru paličastih bakterij.

Stvari so malo bolj zapletene. Razmnožujejo se v treh različne poti ki jih imenujemo amitoza, mitoza in mejoza. Vsaka od teh poti ima svoje značilnosti, je lastna določeni vrsti celice. Amitoza

velja za najpreprostejšo, imenujemo jo tudi neposredna binarna cepitev. Ko se pojavi, se molekula DNK podvoji. Pri tem pa ne nastane fisijsko vreteno, zato je ta način energetsko najučinkovitejši. Amitoza se pojavi pri enoceličnih organizmih, medtem ko se tkiva večceličnih organizmov razmnožujejo z drugimi mehanizmi. Vendar pa ga včasih opazimo tam, kjer je mitotična aktivnost zmanjšana, na primer v zrelih tkivih.

včasih neposredna delitev izoliran kot vrsta mitoze, vendar nekateri znanstveniki menijo, da je ločen mehanizem. Ta proces se zgodi zelo redko tudi v starih celicah. Nato bomo obravnavali mejozo in njene faze, proces mitoze ter podobnosti in razlike teh metod. V primerjavi s preprosta delitev so bolj zapleteni in popolni. To še posebej velja za redukcijsko delitev, zato bodo značilnosti faz mejoze najbolj podrobne.

Pomembno vlogo pri delitvi celic igrajo centrioli - posebni organeli, ki se običajno nahajajo poleg Golgijevega kompleksa. Vsaka taka struktura je sestavljena iz 27 mikrotubulov, razvrščenih v skupine po tri. Celotna konstrukcija je cilindrične oblike. Centrioli so neposredno vključeni v nastanek celičnega delitvenega vretena med procesom posredne delitve, o čemer bomo razpravljali kasneje.

Mitoza

Življenjska doba celic je različna. Nekateri živijo nekaj dni, nekatere pa lahko uvrstimo med dolgoživce, saj se njihova popolna sprememba zgodi zelo redko. In skoraj vse te celice se razmnožujejo z mitozo. Pri večini med delitvenimi obdobji mine povprečno 10-24 ur. Sama mitoza traja kratek čas - pri živalih približno 0,5-1

uro, za rastline pa približno 2-3. Ta mehanizem zagotavlja rast celične populacije in razmnoževanje enot, ki so enake po svoji genetski vsebini. Tako se vzdržuje kontinuiteta generacij na osnovni ravni. V tem primeru ostane število kromosomov nespremenjeno. Ta mehanizem je najpogostejša vrsta razmnoževanja. evkariontske celice.

Pomen te vrste delitve je velik - ta proces pomaga pri rasti in regeneraciji tkiv, zaradi česar pride do razvoja celotnega organizma. Poleg tega je mitoza tista, ki je osnova nespolnega razmnoževanja. In še ena funkcija je premikanje celic in zamenjava že zastarelih. Zato je napačno domnevati, da je njena vloga veliko večja, ker so stopnje mejoze bolj zapletene. Oba procesa opravljata različne funkcije in sta na svoj način pomembna in nenadomestljiva.

Mitoza je sestavljena iz več faz, ki se razlikujejo po svojih morfoloških značilnostih. Stanje, v katerem je celica pripravljena na posredno delitev, se imenuje interfaza, sam proces pa je razdeljen na še 5 stopenj, ki jih je treba podrobneje obravnavati.

Faze mitoze

Medtem ko je v interfazi, se celica pripravlja na delitev: DNK in beljakovine se sintetizirajo. Ta stopnja je razdeljena na več, med katerimi pride do rasti celotne strukture in podvojitve kromosomov. Celica ostane v tem stanju do 90 % svojega celotnega življenjskega cikla.

Preostalih 10% zavzema sama delitev, ki je razdeljena na 5 stopenj. Med mitozo rastlinskih celic se sprošča tudi predprofaza, ki je v vseh ostalih primerih ni. Nastanejo nove strukture, jedro se premakne v središče. Oblikuje se predprofazni trak, ki označuje pričakovano mesto prihodnje delitve.

V vseh drugih celicah poteka proces mitoze na naslednji način:

Tabela 1

Odrsko ime	Značilno
Profaza	Jedro se povečuje, kromosomi v njem se spiralno vrtijo in postanejo vidni pod mikroskopom. V citoplazmi nastane fisijsko vreteno. Jedro pogosto razpade, vendar se to ne zgodi vedno. Vsebnost genskega materiala v celici ostane nespremenjena.
Prometafaza	Jedrska membrana razpade. Kromosomi se začnejo aktivno, a naključno premikati. Končno vsi pridejo na ravnino metafazne plošče. Ta stopnja traja do 20 minut.
Metafaza	Kromosomi so poravnani vzdolž ekvatorialne ravnine vretena na približno enaki razdalji od obeh polov. Število mikrotubulov, ki ohranjajo celotno strukturo v stabilnem stanju, doseže svoj maksimum. Sestrske kromatide se odbijajo in ohranjajo povezavo samo na centromeri.
Anafaza	Najkrajša stopnja. Kromatidi se ločita in odbijata druga drugo proti najbližjim polom. Ta proces je včasih izoliran ločeno in se imenuje anafaza A. Kasneje se delitveni poli razhajajo. V celicah nekaterih protozojev se vreteno poveča do 15-krat. In ta podstopnja se imenuje anafaza B. Trajanje in zaporedje procesov na tej stopnji je spremenljivo.
Telofaza	Po koncu divergence proti nasprotnim polom se kromatide ustavijo. Kromosomi se dekondenzirajo, to pomeni, da se povečajo. Začne se rekonstrukcija jedrskih membran bodočih hčerinskih celic. Vretenasti mikrotubuli izginejo. Nastanejo jedra in nadaljuje se sinteza RNK.

Po končani delitvi genetske informacije pride do citokineze ali citotomije. Ta izraz se nanaša na nastanek teles hčerinskih celic iz materinega telesa. V tem primeru so organele praviloma razdeljene na polovico, čeprav so možne izjeme, nastane septum. Citokineza ni ločena v ločeno fazo, praviloma se obravnava v okviru telofaze.

Torej, v večini zanimivi procesi vključeni so kromosomi, ki nosijo genetske informacije. Kaj so in zakaj so tako pomembni?

O kromosomih

Še nimam najmanjša ideja o genetiki so ljudje vedeli, da so številne lastnosti potomcev odvisne od staršev. Z razvojem biologije je postalo očitno, da so informacije o določenem organizmu shranjene v vsaki celici, del pa se prenaša na prihodnje generacije.

Konec 19. stoletja so odkrili kromosome - strukture, sestavljene iz dolgega

DNK molekule. To je postalo mogoče z izboljšanjem mikroskopov in tudi zdaj jih je mogoče videti le v obdobju delitve. Najpogosteje se odkritje pripisuje nemškemu znanstveniku W. Flemingu, ki ni le racionaliziral vsega, kar je bilo raziskano pred njim, ampak je tudi sam prispeval: bil je eden prvih, ki je proučeval celično zgradbo, mejozo in njene faze, in tudi uvedel izraz "mitoza". Sam koncept "kromosoma" je nekoliko kasneje predlagal še en znanstvenik - nemški histolog G. Waldeyer.

Zgradba kromosomov, ko so jasno vidni, je dokaj preprosta – gre za dve kromatidi, ki ju na sredini povezuje centromera. Je specifično nukleotidno zaporedje in ima pomembno vlogo v procesu razmnoževanja celic. Navsezadnje je kromosom po videzu v profazi in metafazi, ko ga je najbolje videti, podoben črki X.

Leta 1900 so odkrili principe, ki opisujejo prenos dednih lastnosti. Potem je postalo dokončno jasno, da so kromosomi točno tisto, prek česar se prenašajo genetske informacije. Kasneje so znanstveniki izvedli številne poskuse, ki so to dokazali. In potem je bil predmet študije vpliv, ki ga ima delitev celic nanje.

Mejoza

Za razliko od mitoze ta mehanizem na koncu vodi do nastanka dveh celic z nizom kromosomov, ki je 2-krat manjši od prvotnega. Tako proces mejoze služi kot prehod iz diploidne faze v haploidno fazo in predvsem

govorimo o o delitvi jedra in drugič o delitvi celotne celice. Obnova celotnega nabora kromosomov se pojavi kot posledica nadaljnjega zlitja gamet. Zaradi zmanjšanja števila kromosomov je ta način opredeljen tudi kot redukcijska delitev celice.

Mejozo in njene faze so preučevali znani znanstveniki, kot so V. Fleming, E. Strasburger, V. I. Belyaev in drugi. Preučevanje tega procesa v rastlinskih in živalskih celicah še vedno poteka – tako zapleten je. Sprva je bil ta proces obravnavan kot različica mitoze, vendar je bil skoraj takoj po odkritju opredeljen kot ločen mehanizem. Značilnosti mejoze in njenih teoretična vrednost Prvi jih je v zadostni meri opisal August Weissmann leta 1887. Od takrat je preučevanje procesa redukcijske delitve zelo napredovalo, vendar pridobljeni zaključki še niso bili ovrženi.

Mejoze ne smemo zamenjevati z gametogenezo, čeprav sta oba procesa tesno povezana. Oba mehanizma sodelujeta pri nastajanju zarodnih celic, vendar med njima obstajajo številne resne razlike. Mejoza poteka v dveh fazah delitve, od katerih je vsaka sestavljena iz 4 glavnih faz, s kratkim premorom med njimi. Trajanje celotnega procesa je odvisno od količine DNK v jedru in strukture kromosomske organizacije. Na splošno je veliko daljši v primerjavi z mitozo.

Mimogrede, eden glavnih razlogov za pomembno vrstno raznolikost je mejoza. Zaradi redukcijske delitve pride do razcepa kromosomskega nabora na dvoje, tako da nastanejo nove kombinacije genov, ki predvsem potencialno povečajo prilagodljivost in prilagodljivost organizmov, ki na koncu dobijo določene sklope lastnosti in kvalitet.

Faze mejoze

Kot že omenjeno, redukcijsko delitev celic običajno razdelimo na dve stopnji. Vsaka od teh stopenj je razdeljena na še 4. Prva faza mejoze - profaza I pa je razdeljena na še 5 ločenih stopenj. Ko se preučevanje tega procesa nadaljuje, bodo morda v prihodnosti identificirani še drugi. Zdaj ločimo naslednje faze mejoze:

tabela 2

Odrsko ime	Značilno
Prva liga (zmanjšanje)
Profaza I
leptoten	To stopnjo drugače imenujemo stopnja tankih niti. Kromosomi so pod mikroskopom videti kot prepletena krogla. Včasih se loči proleptoten, ko so posamezne niti še težko razločne.
zigoten	Faza združevanja niti. Homologni, torej podobni drug drugemu v morfologiji in genetiki, se pari kromosomov združijo. Med procesom fuzije, to je konjugacije, nastanejo bivalenti ali tetrade. To je ime za dokaj stabilne komplekse parov kromosomov.
pahiten	Stopnja debelih filamentov. Na tej stopnji se kromosomi spiralizirajo in zaključi podvojitev DNK, nastanejo hiazme – stične točke posameznih delov kromosomov – kromatid. Pojavi se proces prehajanja. Kromosomi se križajo in izmenjujejo nekatere dele genetskih informacij.
diploten	Imenuje se tudi stopnja dvojne verige. Homologni kromosomi v bivalentih se odbijajo in ostanejo povezani le v kiazmi.
diakineza	Na tej stopnji se bivalenti razpršijo na obrobju jedra.
Metafaza I	Jedrska lupina se uniči in nastane fisijsko vreteno. Bivalenti se premaknejo v sredino celice in se poravnajo vzdolž ekvatorialne ravnine.
Anafaza I	Bivalenti se razpadejo, nato pa se vsak kromosom iz para premakne na najbližji pol celice. Ni ločevanja na kromatide.
Telofaza I	Postopek ločevanja kromosomov je končan. Oblikujejo se ločena jedra hčerinskih celic, vsako s haploidnim nizom. Kromosomi se despirirajo in nastane jedrna ovojnica. Včasih opazimo citokinezo, to je delitev samega celičnega telesa.
Druga divizija (equational)
Profaza II	Kromosomi se kondenzirajo in celično središče se deli. Jedrska membrana je uničena. Oblikuje se fisijsko vreteno, pravokotno na prvo.
Metafaza II	V vsaki od hčerinskih celic so kromosomi poravnani vzdolž ekvatorja. Vsak od njih je sestavljen iz dveh kromatid.
Anafaza II	Vsak kromosom je razdeljen na kromatide. Ti deli se razhajajo proti nasprotnim polovom.
Telofaza II	Nastali enokromatidni kromosomi so despiralizirani. Nastane jedrska ovojnica.

Torej je očitno, da so delitvene faze mejoze veliko bolj zapletene kot proces mitoze. Toda, kot že omenjeno, to ne pokvari biološko vlogo posredna delitev, saj opravljajo različne funkcije.

Mimogrede, mejozo in njene faze opazimo tudi pri nekaterih protozojih. Vendar pa praviloma vključuje samo en oddelek. Domneva se, da se je ta enostopenjska oblika pozneje razvila v sodobno dvostopenjsko obliko.

Razlike in podobnosti med mitozo in mejozo

Na prvi pogled se zdi, da so razlike med tema dvema procesoma očitne, saj gre za povsem različna mehanizma. Vendar se ob globlji analizi izkaže, da razlike med mitozo in mejozo niso tako globalne, na koncu vodijo v nastanek novih celic.

Najprej je vredno govoriti o tem, kaj imajo ti mehanizmi skupnega. Pravzaprav gre le za dve naključji: v istem zaporedju faz in tudi v tem, da

Replikacija DNK se zgodi pred obema vrstama delitve. Čeprav, kar zadeva mejozo, ta proces ni popolnoma zaključen pred začetkom profaze I in se konča na eni od prvih podfaz. In čeprav je zaporedje faz podobno, dogodki, ki se v njih dogajajo, v bistvu ne sovpadajo popolnoma. Podobnosti med mitozo in mejozo torej niso tako velike.

Razlik je veliko več. Prvič, mitoza se pojavi v, medtem ko je mejoza tesno povezana s tvorbo zarodnih celic in sporogenezo. V samih fazah procesi ne sovpadajo popolnoma. Na primer, crossing over v mitozi se pojavi med interfazo in ne vedno. V drugem primeru ta proces vključuje anafazo mejoze. Do rekombinacije genov pri posredni delitvi običajno ne pride, kar pomeni, da nima nobene vloge pri evolucijskem razvoju organizma in ohranjanju znotrajvrstne raznolikosti. Število celic, ki nastanejo zaradi mitoze, je dve in so genetsko enake materi in imajo diploiden nabor kromosomov. Pri redukcijski delitvi je vse drugače. Rezultat mejoze je 4 drugačen od materinega. Poleg tega se oba mehanizma bistveno razlikujeta po trajanju, kar ni posledica razlike v številu faz delitve, temveč tudi trajanja posamezne stopnje. Na primer, prva profaza mejoze traja veliko dlje, ker v tem času pride do konjugacije in križanja kromosomov. Zato je nadalje razdeljen na več stopenj.

Na splošno so podobnosti med mitozo in mejozo precej majhne v primerjavi z njihovimi medsebojnimi razlikami. Te procese je skoraj nemogoče zamenjati. Zato je zdaj nekoliko presenetljivo, da je bila redukcijska delitev prej obravnavana kot vrsta mitoze.

Posledice mejoze

Kot smo že omenili, se po koncu procesa redukcijske delitve namesto matične celice z diploidnim nizom kromosomov oblikujejo štirje haploidni. In če govorimo o razlikah med mitozo in mejozo, je ta najpomembnejša. Obnovitev zahtevana količina, ko gre za zarodne celice, se pojavi po oploditvi. Tako se z vsako novo generacijo število kromosomov ne podvoji.

Poleg tega se med postopkom razmnoževanja pojavi mejoza, kar vodi k ohranjanju intraspecifične raznolikosti. Torej je dejstvo, da so si bratje in sestre včasih zelo različni med seboj, ravno posledica mejoze.

Mimogrede, sterilnost nekaterih hibridov v živalskem svetu je tudi problem redukcijske delitve. Dejstvo je, da kromosomi staršev, ki pripadajo različni tipi, ne more vstopiti v konjugacijo, kar pomeni, da je proces tvorbe polnopravnih živih zarodnih celic nemogoč. Tako je mejoza tista, ki je osnova evolucijskega razvoja živali, rastlin in drugih organizmov.

Mejoza je metoda delitve celic pri evkariontih, ki proizvaja haploidne celice. To se razlikuje od mejoze do mitoze, ki proizvaja diploidne celice.

Poleg tega se mejoza pojavi v dveh zaporednih delitvah, ki se imenujeta prva (mejoza I) oziroma druga (mejoza II). Celice že po prvi delitvi vsebujejo eno samo, to je haploidno garnituro kromosomov. Zato se pogosto imenuje prva delitev redukcionist. Čeprav se včasih izraz "delitev redukcije" uporablja v zvezi s celotno mejozo.

Druga delitev se imenuje enačen in mehanizem njegovega nastanka je podoben mitozi. V mejozi II se sestrske kromatide premaknejo proti celičnim polom.

Pred mejozo, tako kot mitozo, v interfazi poteka sinteza DNK – replikacija, po kateri je vsak kromosom že sestavljen iz dveh kromatid, ki ju imenujemo sestrske kromatide. Med prvim in drugim oddelkom ni sinteze DNK.

Če zaradi mitoze nastaneta dve celici, potem kot posledica mejoze - 4. Če pa telo proizvaja jajčeca, potem ostane samo ena celica, ki ima v sebi koncentrirane hranilne snovi.

Količina DNK pred prvo delitvijo je običajno označena kot 2n 4c. Tukaj n označuje kromosome, c – kromatide. To pomeni, da ima vsak kromosom homologni par (2n), hkrati pa je vsak kromosom sestavljen iz dveh kromatid. Ob upoštevanju prisotnosti homolognega kromosoma dobimo štiri kromatide (4c).

Po prvi in ​​pred drugo delitvijo se količina DNK v vsaki od obeh hčerinskih celic zmanjša na 1n 2c. To pomeni, da se homologni kromosomi razpršijo v različne celice, vendar so še naprej sestavljeni iz dveh kromatid.

Po drugi delitvi nastanejo štiri celice z nizom 1n 1c, tj. Vsaka vsebuje samo en kromosom iz para homolognih in je sestavljena iz samo ene kromatide.

Spodaj je natančen opis prva in druga mejotska delitev. Oznaka faz je enaka kot pri mitozi: profaza, metafaza, anafaza, telofaza. Vendar pa so procesi, ki se pojavljajo v teh fazah, zlasti v profazi I, nekoliko drugačni.

Mejoza I

Profaza I

To je običajno najdaljša in najbolj zapletena faza mejoze. Traja veliko dlje kot med mitozo. To je posledica dejstva, da se v tem času homologni kromosomi približajo in izmenjajo dele DNA (pride do konjugacije in križanja).

Konjugacija- proces povezovanja homolognih kromosomov. Prečkati- izmenjava identičnih regij med homolognimi kromosomi. Nesestrske kromatide homolognih kromosomov si lahko izmenjajo enakovredne odseke. Na mestih, kjer pride do takšne izmenjave, se pojavi t.i kiazma.

Seznanjeni homologni kromosomi se imenujejo bivalenti, oz zvezki. Povezava traja do anafaze I in je zagotovljena s centromerami med sestrskimi kromatidami in kiazmati med nesestrskimi kromatidami.

V profazi pride do spiralizacije kromosomov, tako da do konca faze kromosomi dobijo svojo značilno obliko in velikost.

Za več poznejše faze Med profazo I jedrska membrana razpade na vezikle in nukleoli izginejo. Začne se oblikovati mejotsko vreteno. Nastanejo tri vrste vretenastih mikrotubulov. Nekateri so pritrjeni na kinetohore, drugi - na cevi, ki rastejo iz nasprotnega pola (struktura deluje kot distančniki). Spet drugi tvorijo zvezdasto strukturo in se pritrdijo na membranski skelet ter služijo kot opora.

Centrosomi s centrioli se razhajajo proti polom. Mikrotubuli prodrejo v območje prejšnjega jedra in se pritrdijo na kinetohore, ki se nahajajo v centromernem območju kromosomov. V tem primeru se kinetohore sestrskih kromatid združijo in delujejo kot ena enota, kar omogoča, da se kromatide enega kromosoma ne ločijo in se nato skupaj premaknejo na enega od polov celice.

Metafaza I

Fisijsko vreteno je končno oblikovano. Pari homolognih kromosomov se nahajajo v ekvatorialni ravnini. Postavljeni so drug nasproti drugega vzdolž ekvatorja celice, tako da je ekvatorialna ravnina med paroma homolognih kromosomov.

Anafaza I

Homologni kromosomi se ločijo in premaknejo na različne pole celice. Zaradi križanja, do katerega je prišlo med profazo, njune kromatide niso več enake druga drugi.

Telofaza I

Jedra so obnovljena. Kromosomi despirirajo v tanek kromatin. Celica se deli na dvoje. Pri živalih invaginacija membrane. Rastline tvorijo celično steno.

Mejoza II

Interfaza med dvema mejotskima delitvama se imenuje interkineza, je zelo kratek. Za razliko od interfaze ne pride do podvajanja DNK. Pravzaprav je že podvojena, le da vsaka od obeh celic vsebuje enega od homolognih kromosomov. Mejoza II poteka istočasno v dveh celicah, nastalih po mejozi I. Spodnji diagram prikazuje delitev samo ene celice od dveh.

Profaza II

Kratek. Jedra in nukleoli spet izginejo, kromatide pa spiralno. Začne se oblikovati vreteno.

Metafaza II

Vsak kromosom, sestavljen iz dveh kromatid, je pritrjen na dve vretenasti niti. Ena nit z enega pola, druga z drugega. Centromeri so sestavljeni iz dveh ločenih kinetohorov. Metafazna plošča je oblikovana v ravnini, ki je pravokotna na ekvator metafaze I. To pomeni, da če se je starševska celica v mejozi I razdelila vzdolž, potem se bosta zdaj dve celici razdelili počez.

Anafaza II

Protein, ki veže sestrske kromatide, se loči in te se premaknejo na različne poli. Zdaj se sestrske kromatide imenujejo sestrski kromosomi.

Telofaza II

Podobno kot telofaza I. Pride do despiralizacije kromosoma, izgine vreteno, nastanejo jedra in nukleoli ter pride do citokineze.

Pomen mejoze

V večceličnem organizmu se z mejozo delijo samo spolne celice. Zato je glavni pomen mejoze varnostmehanizemAspolno razmnoževanje,pri kateri ostaja število kromosomov v vrsti konstantno.

Drug pomen mejoze je rekombinacija genetskih informacij, ki se pojavi v profazi I, to je kombinativna variabilnost. Nove kombinacije alelov nastanejo v dveh primerih. 1. Ko pride do križanja, to je, da nesestrske kromatide homolognih kromosomov izmenjajo dele. 2. Z neodvisno razhajanjem kromosomov do polov v obeh mejotskih delitvah. Z drugimi besedami, vsak kromosom se lahko pojavi v eni celici v poljubni kombinaciji z drugimi kromosomi, ki mu niso homologni.

Celice že po mejozi I vsebujejo različne genetske informacije. Po drugi delitvi so si vse štiri celice med seboj različne. To je pomembna razlika med mejozo in mitozo, ki proizvaja genetsko enake celice.

Crossing over in naključna divergenca kromosomov in kromatid v anafazah I in II ustvarita nove kombinacije genov in so enood vzrokov dedne variabilnosti organizmov, zahvaljujoč kateremu je mogoč razvoj živih organizmov.

Mejoza je sestavljena iz dveh zaporednih celičnih delitev, od katerih prva traja skoraj tako dolgo kot celotna mejoza in je veliko bolj zapletena od druge (sl. 15-20A).

Druga delitev mejoze je sestavljena iz istih stopenj kot mitoza, s to razliko, da vsaka celica ne vsebuje diploidnega, ampak haploidnega števila kromosomov. Druga mejotska delitev poteka veliko hitreje kot prva in običajno traja nekaj ur. Na splošno je mejoza v primerjavi z mitozo precej daljši proces: pri rži traja več kot dva dni, pri drozofili približno en teden, pri človeku pa tri tedne in pol. Kot rezultat mejoze ena diploidna celica proizvede štiri celice s haploidnim nizom kromosomov. Poleg tega je zaradi naključne porazdelitve očetovskih in materinih kromosomov med celicami, pa tudi zaradi izmenjave homolognih kromosomov v ločenih odsekih, v vsakem organizmu dosežena ogromna raznolikost gamet. Pri združitvi zarodnih celic je možno tudi nastanek velikega števila kombinacij (o tem bomo podrobneje govorili v poglavju o dednih informacijah). Tako pri spolnem načinu razmnoževanja pride do rekombinacije dednih informacij, zaradi česar se potomci bistveno razlikujejo od svojih staršev.

Po koncu prve mejotske delitve se v obeh hčerinskih celicah ponovno oblikujejo membrane in začne se kratka interfaza. V tem času so kromosomi nekoliko despiralizirani, vendar se kmalu spet kondenzirajo in začne se profaza II. Ker v tem obdobju ne pride do sinteze DNK, se zdi, da pri nekaterih organizmih kromosomi prehajajo neposredno iz enega oddelka v drugega. Profaza II je pri vseh organizmih kratka: jedrska ovojnica se uniči, ko nastane novo vreteno, nato pa si v hitrem zaporedju sledijo metafaza II, anafaza II in telofaza II. Tako kot pri mitozi se kinetohorski filamenti oblikujejo v sestrskih kromatidah, ki segajo od centromere v nasprotnih smereh. Na metafazni plošči se sestrski kromatidi držita skupaj do anafaze, ko se zaradi nenadne ločitve njunih kinetohorov ločita.Tako je druga delitev mejoze podobna navadni mitozi, edina pomembna razlika je v tem, da obstaja ena kopija vsakega kromosoma, namesto dveh, kot pri

Spodaj celični cikel razumeti sklop dogodkov, ki se zgodijo od nastanka celice (vključno s samo delitvijo) do njene delitve ali smrti.Časovni interval od delitve do delitve se imenuje medfaza, ki pa je razdeljen na tri obdobja - G1 (presintetično), S (sintetično) in G2 (postsintetično). G1 je obdobje rasti, ki je časovno najdaljše in vključuje obdobje G0, ko zrasla celica bodisi miruje ali pa se diferencira, se spremeni npr. v jetrno celico in deluje kot jetrna celica ter nato odmre. Nabor kromosomov in DNA diploidne celice v tem obdobju je 2n2c, kjer je n število kromosomov, c je število molekul DNA. V S-obdobju pride do glavnega dogodka interfaze – replikacije DNK in nabor kromosomov in DNK postane 2n4c, zato se je število molekul DNK podvojilo. V G2 celica aktivno sintetizira potrebne encime, število organelov se poveča, nabor kromosomov in DNK se ne spremeni - 2n4c. Večina avtorjev trenutno zanika možnost, da bi celica iz obdobja G2 prešla v obdobje G0.

Mitotski cikel opazimo v celicah, ki se nenehno delijo in nimajo obdobja G0. Primer takšnih celic so številne celice bazalne plasti epitelija, hematopoetske matične celice. Mitotski cikel traja približno 24 ur, približno trajanje stopenj za hitro deleče se človeške celice je naslednje: obdobje G 1 - 9 ur, obdobje S - 10 ur, obdobje G 2 - 4,5 ure, mitoza - 0,5 ure.

Mitoza- glavna metoda delitve evkariontskih celic, pri kateri hčerinske celice ohranijo nabor kromosomov prvotne matične celice.

Mitoza je kontinuiran proces s štirimi fazami: profazo, metafazo, anafazo in telofazo.

Profaza (2n4c) – jedrska membrana se uniči na fragmente, centrioli se razhajajo na različne pole celice, nastanejo vretenasti filamenti, nukleoli "izginejo" in bikromatidni kromosomi se kondenzirajo. To je najdaljša faza mitoze.

Metafaza (2n4c) – poravnava maksimalno kondenziranih bikromatidnih kromosomov v ekvatorialni ravnini celice (nastane metafazna plošča), pritrditev vretenskih filamentov na enem koncu na centriole, na drugem na centromere kromosomov.

Anafaza (4n4c) - delitev dvokromatidnih kromosomov na kromatide in razhajanje teh sestrskih kromatid na nasprotne pole celice (v tem primeru postanejo kromatide neodvisni enokromatidni kromosomi).

Telofaza (2n2c v vsaki hčerinski celici) - dekondenzacija kromosomov, nastanek jedrnih membran okoli vsake skupine kromosomov, razpad vretenskih niti, pojav nukleolusa, delitev citoplazme (citotomija). Citotomija v živalskih celicah se pojavi zaradi cepitvene brazde, v rastlinskih celicah - zaradi celične plošče.

	riž. . Faze mitoze

Biološki pomen mitoza. Hčerinske celice, ki nastanejo kot posledica te metode delitve, so genetsko enake materinim. Mitoza zagotavlja trajnost kromosomski nabor skozi vrsto celičnih generacij. Je osnova procesov, kot so rast, regeneracija, nespolno razmnoževanje itd.

Druga mejotska delitev (mejoza 2) se imenuje enačna.

Profaza 2 (1n2c). Skratka, profaza 1, kromatin je kondenziran, ni konjugacije in križanja, pride do procesov, običajnih za profazo - razpad jedrnih membran na fragmente, razhajanje centriolov na različne pole celice, nastanek vretenskih filamentov.

Metafaza 2 (1n2c). Bikromatidni kromosomi se poravnajo v ekvatorialni ravnini celice in nastane metafazna plošča.

Ustvarjajo se predpogoji za tretjo rekombinacijo genetskega materiala - številne kromatide so mozaične in njihova lega na ekvatorju določa, na kateri pol se bodo premaknile v prihodnosti. Vretenasti filamenti so pritrjeni na centromere kromatid.

Anafaza 2 (2n2с). Pride do delitve dvokromatidnih kromosomov na kromatide in razhajanja teh sestrskih kromatid na nasprotna pola celice (v tem primeru postanejo kromatide neodvisni enokromatidni kromosomi) in pride do tretje rekombinacije genetskega materiala.

Telofaza 2 (1n1c v vsaki celici). Kromosomi dekondenzirajo, nastanejo jedrske membrane, uničijo se vretenasti filamenti, pojavijo se nukleoli in citoplazma se deli (citotomija), da na koncu nastanejo štiri haploidne celice.

Biološki pomen mejoze.

Mejoza je osrednji dogodek gametogeneze pri živalih in sporogeneze pri rastlinah. Z njegovo pomočjo se ohranja konstantnost kromosomskega nabora - po zlitju gameta se njegova podvojitev ne pojavi. Zahvaljujoč mejozi nastanejo genetsko različne celice, saj V procesu mejoze pride do rekombinacije genetskega materiala trikrat: zaradi crossing overja (profaza 1), zaradi naključne, neodvisne divergence homolognih kromosomov (anafaza 1) in zaradi naključne divergence kromatid (anafaza 2).

Amitoza– direktna delitev interfaznega jedra s konstrikcijo brez spiralizacije kromosomov, brez nastanka delitvenega vretena. Hčerinske celice imajo drugačen genetski material. Lahko je omejeno le na delitev jedra, ki vodi v nastanek dvo- in večjedrnih celic. Opisano za starajoče se, patološko spremenjene in propadle celice. Po amitozi se celica ne more vrniti v normalni mitotični cikel. Običajno ga opazimo v visoko specializiranih tkivih, v celicah, ki se jim ni treba več deliti - v epiteliju, jetrih.

Gametogeneza. Gamete se tvorijo v spolnih žlezah - spolne žleze. Proces razvoja gamete se imenuje gametogeneza. Proces nastajanja semenčic se imenuje spermatogeneza, in tvorba jajčnih celic je oogeneza (oogeneza). Predhodniki gameta - gametociti nastanejo na zgodnje faze razvoj zarodka izven spolnih žlez, nato pa migrirajo vanje. V spolnih žlezah obstajajo tri različna področja (ali cone) - cona razmnoževanja, cona rasti in cona zorenja zarodnih celic. V teh conah potekajo faze razmnoževanja, rasti in zorenja gametocitov. V spermatogenezi je še ena faza - faza nastajanja.

Faza razmnoževanja. Diploidne celice v tem območju spolnih žlez (gonad) se večkrat delijo z mitozo. Poveča se število celic v spolnih žlezah. Imenujejo se oogonia in spermatogonija.

Faza rasti. V tej fazi rastejo spermatogoniji in oogoniji ter pride do replikacije DNA. Nastale celice imenujemo Oociti 1. reda in spermatociti 1. reda z naborom kromosomov in DNK 2n4s.

Faza zorenja. Bistvo te faze je mejoza. Gametociti prvega reda vstopijo v prvo mejotsko delitev. Posledično nastanejo gametociti 2. reda (n2c), ki vstopijo v drugo mejotsko delitev in nastanejo celice s haploidnim nizom kromosomov (nc) - jajčeca in okrogle spermatide. Spermatogeneza vključuje tudi faza nastajanja, med katerim se spermatide spremenijo v spermatozoide.

Spermatogeneza. Med puberteto se diploidne celice v semenskih tubulih testisov mitotično delijo, kar povzroči nastanek veliko več majhne celice, poklical spermatogonija. Nekatere od nastalih celic se lahko ponovijo mitotske delitve, kar povzroči nastanek istih celic spermatogonije. Drugi del se preneha deliti in se poveča v velikosti, vstopi v naslednjo fazo spermatogeneze - fazo rasti.

Sertolijeve celice zagotavljajo mehansko zaščito, podporo in prehrano razvijajočim se gametam. Spermatogoniji, ki so se povečali, se imenujejo Spermatociti 1. reda. Faza rasti ustreza interfazi 1 mejoze, tj. Med tem procesom se celice pripravijo na mejozo. Glavna dogodka faze rasti sta replikacija in kopičenje DNA hranila.

Spermatociti 1. reda ( 2n4s) vstopijo v prvo (redukcijsko) delitev mejoze, po kateri nastanejo spermatociti 2. reda ( n2c). Spermatociti 2. reda vstopijo v drugo (enakovredno) delitev mejoze in nastanejo okrogle spermatide ( nc). Iz enega spermatocita prvega reda nastanejo štiri haploidne spermatide. Za fazo nastajanja je značilno, da so prvotno sferične spermatide podvržene vrsti kompleksnih transformacij, zaradi katerih nastanejo spermiji.

Pri človeku se spermatogeneza začne v puberteti, obdobje nastajanja semenčic je tri mesece, tj. sperma se obnavlja vsake tri mesece. Spermatogeneza poteka neprekinjeno in sinhrono v milijonih celic.

Struktura sperme. Sperma sesalcev je oblikovana kot dolga nit.

Dolžina človeške sperme je 50-60 mikronov. Strukturo sperme lahko razdelimo na "glavo", "vrat", vmesni del in rep. Glava vsebuje jedro in akrosom. Jedro vsebuje haploiden nabor kromosomov. Akrosom (modificiran Golgijev kompleks) je organel, ki vsebuje encime, ki se uporabljajo za raztapljanje membran jajčeca. V vratu sta dva centriola, v vmesnem delu pa mitohondriji. Rep predstavlja ena, pri nekaterih vrstah dve ali več flagel. Flagellum je organel gibanja in je po strukturi podoben bičkom in migetalkam praživali. Za gibanje bičkov se uporablja energija makroergičnih vezi ATP, sinteza ATP poteka v mitohondrijih. Semenčico je leta 1677 odkril A. Leeuwenhoek.

Oogeneza.

Za razliko od tvorbe sperme, ki se pojavi šele po puberteti, se proces tvorbe jajčec pri ljudeh začne v embrionalnem obdobju in poteka občasno. V zarodku sta v celoti uresničeni fazi razmnoževanja in rasti ter začne se faza zorenja. Ko se deklica rodi, njeni jajčniki vsebujejo na stotine tisoče jajčnih celic prvega reda, ustavljenih, "zamrznjenih" na stopnji diplotene profaze 1 mejoze.

Med puberteto se bo mejoza nadaljevala: približno vsak mesec bo pod vplivom spolnih hormonov eden od oocitov 1. reda (redko dva) dosegel metafaza 2 mejoze in v tej fazi ovulirajo. Mejoza se lahko zaključi le pod pogojem oploditve, penetracije sperme; če do oploditve ne pride, oocit 2. reda odmre in se izloči iz telesa.

Oogeneza poteka v jajčnikih in je razdeljena na tri faze – razmnoževanje, rast in zorenje. Med reproduktivno fazo se diploidna oogonia večkrat deli z mitozo. Faza rasti ustreza interfazi 1 mejoze, tj. Med njim se celice pripravijo na mejozo, celice se močno povečajo zaradi kopičenja hranil. Glavni dogodek faze rasti je replikacija DNK. V fazi zorenja se celice delijo z mejozo. Med prvo mejotsko delitvijo se imenujejo oociti 1. reda. Kot rezultat prve mejotske delitve nastaneta dve hčerinski celici: majhna, imenovana prvo polarno telo, in večje – Oocit 2. reda.

Druga delitev mejoze doseže metafazo 2, na tej stopnji pride do ovulacije - oocit zapusti jajčnik in vstopi v jajcevod.

Če semenčica prodre v jajčno celico, se druga mejotična delitev zaključi s tvorbo jajčeca in drugega polarnega telesca ter prva polarnega telesca s tvorbo tretjega in četrtega polarnega telesca. Tako se zaradi mejoze iz ene jajčne celice 1. reda oblikuje en oocit in tri polarna telesca.

Struktura jajc. Oblika jajc je običajno okrogla. Velikosti jajčec so zelo različne - od nekaj deset mikrometrov do nekaj centimetrov (človeško jajčece je približno 120 mikronov). Strukturne značilnosti jajc vključujejo: prisotnost membran, ki se nahajajo na vrhu plazemske membrane; in prisotnost v citoplazmi več

ali manj velike količine rezervnih hranil. Pri večini živali imajo jajčeca dodatne membrane, ki se nahajajo na vrhu citoplazemske membrane. Glede na izvor so: primarne, sekundarne in terciarne lupine. Primarne membrane nastanejo iz snovi, ki jih izločajo oociti in po možnosti folikularne celice. Plast nastane v stiku s citoplazemsko membrano jajčeca. Opravlja zaščitno funkcijo, zagotavlja vrstno specifičnost prodiranja sperme, t.j. ne dovoljuje, da bi semenčice drugih vrst prodrle v jajce. Pri sesalcih se ta membrana imenuje sijoče. Sekundarne lupine tvorijo izločki folikularne celice jajčnik. Nimajo jih vsa jajca. Sekundarna lupina jajčec žuželk vsebuje kanal - mikropil, skozi katerega semenčica prodre v jajčece. Terciarne lupine nastanejo zaradi delovanja posebnih žlez jajcevodov. Na primer, iz izločkov posebnih žlez se pri pticah in plazilcih tvorijo beljakovine, podlupina pergamenta, lupina in nadlupina.

Sekundarne in terciarne membrane se praviloma oblikujejo v živalskih jajcih, katerih zarodki se razvijejo med zunanje okolje. Ker se sesalci razvijajo znotraj maternice, imajo njihova jajčeca samo primarno, briljantno lupina, na vrhu katere se nahaja sijoča ​​krona- plast folikularnih celic, ki dovajajo hranila v jajčece.

V jajcih se kopiči zaloga hranilnih snovi, ki se imenuje rumenjak. Vsebuje maščobe, ogljikove hidrate, RNK, minerale, beljakovine, od tega največ lipoproteinov in glikoproteinov. Rumenjak je v citoplazmi običajno v obliki rumenjakovih zrnc. Količina hranilnih snovi, nakopičenih v jajčecu, je odvisna od pogojev, v katerih se razvija zarodek. Torej, če se razvoj jajčeca pojavi zunaj materinega telesa in vodi do nastanka velikih živali, potem lahko rumenjak predstavlja več kot 95% volumna jajčeca. Jajca sesalcev, ki se razvijejo v materinem telesu, vsebujejo majhno količino rumenjaka - manj kot 5%, saj zarodki od matere prejmejo hranila, potrebna za razvoj.

Glede na količino rumenjaka ločimo naslednje vrste jajc: alecital(ne vsebujejo rumenjaka ali imajo majhno količino rumenjakovih vključkov - sesalci, ploščati črvi); izolecital(z enakomerno porazdeljenim rumenjakom – suličnik, morski ježek); zmerno telolecitalen(z neenakomerno porazdeljenim rumenjakom – ribe, dvoživke); ostro telolecitalen(rumenjak vzame večina, in le majhno območje citoplazme na živalskem polu je brez tega - ptice).

Zaradi kopičenja hranilnih snovi jajčeca razvijejo polarnost. Nasprotni poli se imenujejo vegetativno in živalski. Polarizacija se kaže v tem, da se spremeni lokacija jedra v celici (se premakne proti živalskemu polu), pa tudi v porazdelitvi citoplazemskih vključkov (v mnogih jajcih se količina rumenjaka poveča od živalskega do vegetativnega pola). ).

Človeško jajce je leta 1827 odkril K.M. Baer.

Gnojenje. Oploditev je proces zlitja zarodnih celic, ki vodi v nastanek zigote. Sam proces oploditve se začne v trenutku stika med semenčico in jajčecem. V trenutku takega stika plazemska membrana Akrosomski izrastek in sosednji del membrane akrosomskega vezikla se raztopita, encim hialuronidaza in druge biološko aktivne snovi, ki jih vsebuje akrosom, se sprostijo in raztopijo del membrane jajčeca. Najpogosteje se semenčica popolnoma umakne v jajčece, včasih biček ostane zunaj in se zavrže. Od trenutka, ko semenčica prodre v jajčece, gamete prenehajo obstajati, saj tvorijo eno celico - zigoto. Jedro semenčice nabrekne, njegov kromatin se zrahlja, jedrna membrana se raztopi in se spremeni v moški pronukleus. To se zgodi sočasno z zaključkom druge mejotske delitve jajčnega jedra, ki se je nadaljevala zaradi oploditve. Postopoma se jedro jajčeca spremeni v ženski pronukleus. Pronukleusi se premaknejo v središče jajčeca, pride do replikacije DNK in po njihovi fuziji nabor kromosomov in DNK zigote postane 2n4c. Združitev pronukleusov predstavlja samo oploditev. Tako se oploditev konča s tvorbo zigote z diploidnim jedrom.

Glede na število osebkov, ki sodelujejo pri spolnem razmnoževanju, jih ločimo: navzkrižno oploditev - oploditev, pri kateri nastanejo gamete različni organizmi; samooploditev – oploditev, pri kateri se združijo gamete, ki jih tvori isti organizem (trakulje).

Partenogeneza– deviško razmnoževanje, ena od oblik spolnega razmnoževanja, pri kateri ne pride do oploditve in se iz neoplojenega jajčeca razvije nov organizem. Najdemo ga pri številnih rastlinskih vrstah, nevretenčarjih in vretenčarjih, razen pri sesalcih, pri katerih partenogenetski zarodki odmrejo v zgodnjih fazah embriogeneze. Partenogeneza je lahko umetna ali naravna.

Umetno partenogenezo povzroči človek tako, da z vplivom na jajčece aktivira različne snovi, mehansko draženje, povišana temperatura itd.

Pri naravni partenogenezi se jajčece začne cepiti in razvijati v zarodek brez sodelovanja semenčice, le pod vplivom notranjih oz. zunanji razlogi. pri trajno (obvezno) pri partenogenezi se jajčeca razvijejo samo partenogenetsko, na primer pri kavkaških kamnitih kuščarjih. Vse živali te vrste so samo samice. neobvezno Pri partenogenezi se zarodki razvijajo partenogenetsko in spolno. Klasičen primer je, da je pri čebelah spermateka matice zasnovana tako, da lahko leže oplojena in neoplojena jajčeca, iz neoplojenih pa se razvijejo troti. Oplojena jajčeca se razvijejo v ličinke čebel delavk - nerazvite samice ali v matice - odvisno od narave prehrane ličink. pri ciklično