Öyrənmə Məqsədləri
Mayalanma nədir?
Mayalanma, kişi və qadın gametlərinin birləşərək yeni bir orqanizmin inkişafına səbəb olan bir prosesdir.
Kişi gameti və ya 'sperma' və qadın gameti 'yumurta' və ya 'yumurta hüceyrəsi' cinsi çoxalma deyilən bir proses zamanı bir ziqotun meydana gəlməsinə başlamaq üçün birləşən xüsusi cinsi hüceyrələrdir.
Heyvanlarda gübrələmə prosesi daxili və ya xaricdə baş verə bilər, bu fərq əsasən doğum üsulu ilə müəyyən edilir. İnsanlar daxili mayalanma nümunəsidir, dəniz atlarının çoxalması isə xarici mayalanma nümunəsidir.
Xarici gübrələmə
Xarici mayalanma adətən həm yumurtaların, həm də spermanın suya buraxıldığı su mühitlərində baş verir. Sperma yumurtaya çatdıqdan sonra mayalanma baş verir.
Xarici mayalanmanın çoxu kürü tökmə zamanı baş verir, burada bir və ya bir neçə dişi yumurtalarını, kişi(lər) isə eyni vaxtda eyni bölgədə sperma buraxır. Reproduktiv materialın sərbəst buraxılması suyun temperaturu və ya gün işığının uzunluğu ilə baş verə bilər. Demək olar ki, bütün balıqlar, xərçəngkimilər (məsələn, xərçəngkimilər və krevetlər), mollyuskalar (istridyə kimi), kalamar və exinodermlər (dəniz kirpisi və dəniz xiyarları kimi) kimi kürü tökür.
Yayılan kürü olmayan balıq cütləri arvadbazlıq davranışı göstərə bilər. Bu, qadına müəyyən bir kişi seçməyə imkan verir. Yumurta və spermanın sərbəst buraxılması (kürütmə) üçün tetikleyici, yumurta və spermanın kiçik bir sahəyə yerləşdirilməsinə səbəb olur və mayalanma ehtimalını artırır.
Su mühitində xarici gübrələmə yumurtaları qurumadan qoruyur. Yayımlanan kürü tökmə qrup daxilində genlərin daha çox qarışığı ilə nəticələnə bilər ki, bu da daha yüksək genetik müxtəlifliyə və düşmən mühitdə növlərin sağ qalma şansına səbəb olur. Süngərlər kimi oturaq su orqanizmləri üçün yayımlanan kürü tökmə yeni mühitlərin mayalanması və kolonizasiyası üçün yeganə mexanizmdir. Döllənmiş yumurtaların və inkişaf edən balaların suda olması yırtıcılıq üçün imkanlar yaradır ki, bu da nəslini itirməsi ilə nəticələnir. Buna görə də milyonlarla yumurta fərdlər tərəfindən istehsal edilməli və bu üsulla çıxarılan nəsil sürətlə yetişməlidir. Yayılan yumurtlama yolu ilə istehsal olunan yumurtaların sağ qalma nisbəti aşağıdır.
Daxili gübrələmə
Daxili mayalanma ən çox quruda yaşayan heyvanlarda baş verir, baxmayaraq ki, bəzi su heyvanları da bu üsuldan istifadə edirlər. Daxili mayalanmadan sonra nəslin əmələ gəlməsinin üç yolu var.
Daxili gübrələmə mayalanmış yumurtanı quruda susuzlaşmadan qorumaq üstünlüyünə malikdir. Embrion dişidə təcrid olunur, bu da gənclərin yırtıcılığını məhdudlaşdırır. Daxili gübrələmə yumurtaların müəyyən bir kişi tərəfindən döllənməsini gücləndirir. Bu üsulla daha az nəsil əldə edilir, lakin onların sağ qalma nisbəti xarici mayalanma ilə müqayisədə daha yüksəkdir.
| Xarici gübrələmə | Daxili gübrələmə |
| Kişi cinsi hüceyrəsi (sperma) və qadın qametinin (yumurta hüceyrəsi) birləşməsi bədəndən kənarda baş verir | Gametlərin birləşməsi bədən daxilində baş verir |
| Hər iki şəxs gametlərini bədəndən kənara buraxır | Yalnız kişi cinsiyyət orqanlarına sperma ifraz edir |
| İnkişaf bədəndən kənarda baş verir | İnkişaf bədən daxilində baş verir |
| Nəslin sağ qalma şansı daha azdır. Buna görə də çoxlu sayda yumurta istehsal olunur | Nəslin sağ qalma şansı daha çoxdur. Buna görə də az miqdarda yumurta istehsal olunur |
| Məsələn, qurbağa, balıq | Məsələn, insanlar, quşlar, inək, toyuq |
Bitkilərdə mayalanma tozlanma və cücərmədən sonra baş verir. Tozlanma, sperma istehsal edən toxum bitkilərinin kişi mikroqametləri olan polenin bir bitkidən digərinin damğasına (qadın reproduktiv orqanı) köçürülməsi ilə baş verir. Polen dənələri suyu götürür və cücərmə baş verir.
Cücərmiş tozcuq dənəsi tozcuq borusunu cücərir və o, böyüyür və mikropil adlanan məsamə vasitəsilə yumurta hüceyrəsinə (bitkinin yumurta quruluşuna) nüfuz edir. Daha sonra sperma polendən polen borusu vasitəsilə köçürülür.
Çiçəkli bitkilərdə ikinci dərəcəli mayalanma hadisəsi baş verir. Hər bir polen taxılından iki sperma köçürülür, onlardan biri diploid ziqot yaratmaq üçün yumurta hüceyrəsini dölləyir. İkinci sperma hüceyrəsinin nüvəsi mərkəzi hüceyrə adlanan ikinci qadın gametində olan iki haploid nüvə ilə birləşir. Bu ikinci gübrələmə, sonradan şişərək meyvəli bir bədəni inkişaf etdirən bir triploid hüceyrə meydana gətirir.
İki fərqli fərddən, kişi və qadından olan gametlər arasında çarpaz mayalanmanı əhatə edən mayalanma prosesi alloqamiya adlanır. Öz-özünə mayalanma kimi də tanınan avtoqamiya, bir fərdi qoruyucudan iki gamet birləşdikdə baş verir; bu, yastı qurdlar və bəzi bitkilər kimi hermafroditlərdə olur.
Bitki Gübrələmə
İki fərqli cinsi reproduktiv vahidin (qametlərin) birləşməsinə mayalanma deyilir. Bu prosesi Strasburger (1884) kəşf etmişdir.
1. CÜCÜRMƏ
Tozcuq dənəsinin damğa üzərində cücərməsi və polen borusunun böyüməsi: Tozcuqlar tozlanma aktı ilə karpelin reseptiv damğasına çatır. Polen dənələri damğaya yapışdıqdan sonra suyu udur və şişirir. Tozcuq dənələrinin qarşılıqlı tanınmasından və qəbulundan sonra, polen taxıl yumurtalıq boşluğuna doğru stiqma halına gələn bir polen borusu yaratmaq üçün (in vivo) cücərir.
GB Amici (1824) Portulaca oleracea-da polen borusunu kəşf etdi. Ümumiyyətlə, bir polen taxıl (monosifon) tərəfindən yalnız bir polen borusu istehsal olunur. Lakin Cucurbitaceae üzvləri kimi bəzi bitkilər çoxlu polen borusu ( polisifon ) əmələ gətirir. Polen borusunda vegetativ nüvə və ya boru nüvəsi və iki kişi cinsi hüceyrəsi var. Daha sonra vegetativ hüceyrə degenerasiyaya uğrayır. Polen borusu artıq stildən keçdikdən sonra yumurtalığa çatır.
2. TOZÇUK BORUNUN OVULYA GİRİŞİ
Yumurtalığa çatdıqdan sonra polen borusu yumurta hüceyrəsinə daxil olur. Polen borusu yumurta hüceyrəsinə aşağıdakı yollardan hər hansı biri ilə daxil ola bilər:
a. Poroqamiya - Tozcuq borusu mikropil vasitəsilə yumurta hüceyrəsinə daxil olduqda buna poroqamiya deyilir. Bu, ən çox yayılmış növüdür, məsələn, Lily
b. Çalazoqamiya - Çalazal nahiyəsindən tozcuq borusunun yumurta hüceyrəsinə daxil olması xalazoqamiya adlanır. Chalazogamy daha az yayılmışdır, məsələn, Casuarina, Juglans, Betula və s.
c. Mezoqamiya - Tozcuq borusu yumurta hüceyrəsinə orta hissədən, yəni integumentdən (məsələn , Cucurbita, Populus ) və ya funikuladan (məsələn, Pistacia ) daxil olur.
3. TOZÇUK BORUNUNUN EMBRİON KİSƏSİNƏ GİRİŞİ
Tozcuq borusu yumurta hüceyrəsinə daxil olma üsulundan asılı olmayaraq yalnız mikropilar ucundan embrion kisəsinə daxil olur. Polen borusu ya sinergid və yumurta hüceyrələri arasında keçir, ya da filiform aparat vasitəsilə sinergidlərdən birinə daxil olur. Sinergidlər bəzi kimyəvi maddələr ( kemotrop sekresiya ) ifraz edərək polen borusunun böyüməsini istiqamətləndirirlər. Polen borusunun ucu bir sinergidə daxil olur. Nüfuzlu sinergid degenerasiyaya başlayır. Nüfuzdan sonra, polen borusunun ucu böyüyür və qoparaq, iki kişi cinsi hüceyrəsi və vegetativ nüvə də daxil olmaqla, məzmununun əksəriyyətini sinergidə buraxır.
4. İKİLİ GÜBRƏLƏMƏ
Hər iki kişi cinsi hüceyrənin nüvələri embrion kisəsində sərbəst buraxılır. Bir erkək gamet yumurta ilə birləşərək diploid ziqotu əmələ gətirir. Bu proses sinqamiya və ya generativ mayalanma adlanır.
Diploid ziqot nəhayət embriona çevrilir. Digər kişi gameti iki qütb nüvəsi (və ya ikincil nüvə) ilə birləşərək triploid əsas endosperm nüvəsini əmələ gətirir. Prosesə üçlü birləşmə və ya vegetativ gübrələmə deyilir. Bu iki mayalanma aktı ikiqat mayalanma prosesini təşkil edir. İkiqat mayalanma yalnız angiospermlərdə baş verir.
Heyvanlarda Mayalanma Prosesi
Mayalanma, bir haploid spermanın bir haploid yumurta ilə birləşərək ziqot meydana gətirdiyi prosesdir. Sperma və yumurta hüceyrələrinin hər biri bu prosesi mümkün edən xüsusi xüsusiyyətlərə malikdir.
Yumurta əksər heyvan növlərində əmələ gələn ən böyük hüceyrədir. İnsan yumurta hüceyrəsi insan sperma hüceyrəsindən təxminən 16 dəfə böyükdür. Fərqli növlərin yumurtaları inkişaf etməkdə olan embrionun böyüməsini dəstəkləmək üçün müxtəlif miqdarda sarısı , qida maddələrini ehtiva edir. Yumurta, spermanı yumurtaya istiqamətləndirən növlərə xas kimyaçəkiciləri (kimyəvi cəlbedicilər) buraxan qlikoproteinlərdən (şəkərləri yapışdıran zülallar) ibarət jele təbəqəsi ilə əhatə olunmuşdur. Məməlilərdə bu təbəqə zona pellucida adlanır. Plasental məməlilərdə follikulyar hüceyrə təbəqəsi zona pellucidasını əhatə edir. Zona pellucida/jelly təbəqəsi yumurtadan hüceyrənin plazma membranının xaricində olan vitellin zərfi adlanan membranla ayrılır. Yumurtanın plazma membranının altında mayalanma baş verdikdə plazma membranının ətrafında vitellin zərfini saxlayan zülalları parçalayacaq fermentləri ehtiva edən kortikal qranullar, veziküllər var.
Sperma əksər heyvan növlərində əmələ gələn ən kiçik hüceyrələrdən biridir. Sperma sıx şəkildə yığılmış DNT olan başdan, üzgüçülük üçün bayraqlı quyruqdan və sperma hərəkəti üçün güc təmin edən çoxlu mitoxondriyadan ibarətdir. Spermanın plazma membranında yumurta plazma membranındakı reseptorları tanıyan və onlara bağlanan növə xas zülallar olan bindin adlı zülallar var. Nüvəyə əlavə olaraq, sperma başlığında, spermanın yumurta plazma membranına çatmasını təmin etmək üçün jele qatını/zona pellucida-nı parçalayacaq həzm fermentlərini ehtiva edən akrozom adlanan orqanoid də var.
Nəslin yalnız bir tam diploid xromosom dəstinə malik olmasını təmin etmək üçün yalnız bir sperma bir yumurta ilə birləşə bilər. Birdən çox spermanın yumurta və ya polispermiya ilə birləşməsi genetik olaraq həyatla uyğun gəlmir və ziqotun ölümü ilə nəticələnir. Polispermiyanın qarşısını alan iki mexanizm var: "sürətli blok"dan polispermaya və "yavaş blok" polispermaya.
Yuxarıdakı və gübrələmənin digər mərhələləri aşağıda müzakirə olunur:
