محتوای آموزشی
خلاصه صفحهبهصفحه فصل ۷ زیست یازدهم: تولیدمثل
سطح خلاصهسازی: حدود ۶۰٪، مناسب مرور شب امتحان. شامل خلاصه صفحهبهصفحه، فعالیتهای مهم، نکات امتحانی، جدولهای مقایسهای و سؤالهای امتحانی با پاسخ.
گفتار ۲: دستگاه تولیدمثل در زن
گفتار ۳: رشد و نمو جنین
گفتار ۴: تولیدمثل در جانوران
۱) خلاصه صفحهبهصفحه
۲) پاسخ فعالیتهای مهم
۳) جدولهای جمعبندی و مقایسهای
۴) نکات پرتکرار امتحانی
۵) سؤالهای امتحانی با جواب
۱) خلاصه صفحهبهصفحه فصل ۷
فصل با یادآوری تولیدمثل جنسی و غیرجنسی آغاز میشود. در تولیدمثل جنسی، یاختههای جنسی یا گامت تولید میشوند و نقش اصلی دستگاه تولیدمثل، بقای نسل است. سه پرسش محوری فصل این است: دستگاه تولیدمثل انسان چه بخشهایی دارد؟ هر بخش چه کاری انجام میدهد؟ و آیا تولیدمثل در همه جانوران یکسان است؟
دستگاه تولیدمثل مرد مجموعهای از اندامهاست که چهار کار اصلی انجام میدهد: تولید هورمون جنسی مردانه یعنی تستوسترون، تولید زامه یا اسپرم، ایجاد محیط مناسب برای نگهداری زامهها و انتقال زامهها به خارج بدن.
بیضهها غدد جنسی مرد هستند و درون کیسه بیضه قرار دارند. محل طبیعی کیسه بیضه خارج از محوطه شکمی و پایینتر از آن است؛ چون دمای آن حدود سه درجه از دمای بدن کمتر است و این دمای کمتر برای فعالیت بیضهها و تمایز صحیح زامهها ضروری است. شبکه رگهای کوچک کیسه بیضه نیز به تنظیم دما کمک میکند.
درون بیضهها لولههای پیچوخمدار زیادی به نام لولههای زامهساز وجود دارد. زامهها از بلوغ تا پایان عمر در این لولهها ساخته میشوند. بین لولههای زامهساز، یاختههای بینابینی قرار دارند که هورمون جنسی نر را ترشح میکنند.
دیواره لولههای زامهساز دارای یاختههای زایندهای به نام زامهزا / اسپرماتوگونی است. این یاختهها ابتدا با رشتمان / میتوز تقسیم میشوند؛ بخشی از حاصل تقسیم برای حفظ لایه زاینده باقی میماند و بخشی به زامیاخته اولیه / اسپرماتوسیت اولیه تبدیل میشود.
زامیاخته اولیه با کاستمان ۱ / میوز I دو زامیاخته ثانویه میسازد. این یاختهها تکلاد / هاپلوئید هستند، ولی فامتنهایشان هنوز مضاعف است. سپس با کاستمان ۲ / میوز II از هر زامیاخته ثانویه دو زامیاختک / اسپرماتید به وجود میآید. بنابراین از یک زامیاخته اولیه، چهار زامیاختک ساخته میشود.
زامیاختکها هنگام حرکت از دیواره لوله به سمت مجرا، تمایز مییابند و به زامه تبدیل میشوند. در این تمایز، یاختهها تاژکدار میشوند، مقدار زیادی از سیتوپلاسم خود را از دست میدهند و هسته فشرده میشود. یاختههای سرتولی در دیواره لولههای زامهساز، نقش پشتیبانی، تغذیه و بیگانهخواری را در همه مراحل زامهزایی بر عهده دارند.
زامه سه بخش دارد: سر، تنه یا قطعه میانی، دم. سر دارای هسته و مقدار کمی سیتوپلاسم است. در جلوی هسته، کیسهای پر از آنزیم به نام تارَکتن / آکروزوم قرار دارد که در نفوذ زامه به تخمک نقش دارد. قطعه میانی دارای تعداد زیادی راکیزه / میتوکندری است؛ زیرا برای حرکت دم و حرکت زامه، انرژی فراوان لازم است.
زامهها پس از تولید وارد برخاگ / اپیدیدیم میشوند. در ابتدا توان حرکت ندارند و دستکم حدود ۱۸ ساعت در برخاگ میمانند تا توانایی حرکت در آنها ایجاد شود. سپس وارد زامهبر / مجرای دفران میشوند.
هر زامهبر در مسیر خود ترشحات کیسه منی را دریافت میکند. این ترشحات غنی از فروکتوز هستند و انرژی فعالیت زامهها را فراهم میکنند. سپس مجراها وارد پروستات میشوند و به میزراه متصل میگردند. ترشحات پروستات و غدههای پیازیمیزراهی قلیاییاند و به خنثی کردن مواد اسیدی مسیر عبور زامه کمک میکنند. مجموع ترشحات این سه نوع غده، مایع منی و مجموع مایع منی و زامهها، منی نام دارد.
فعالیت دستگاه تولیدمثل مرد با هورمونها تنظیم میشود. هیپوفیز پیشین دو هورمون محرک غدد جنسی یعنی FSH و LH ترشح میکند. در مردان، FSH یاختههای سرتولی را تحریک میکند تا تمایز زامهها را تسهیل کنند. LH یاختههای بینابینی را تحریک میکند تا تستوسترون ترشح کنند.
تستوسترون باعث رشد اندامهای جنسی، کمک به زامهزایی و بروز صفات ثانویه جنسی مردانه مانند بم شدن صدا، روییدن مو در صورت و بدن و رشد ماهیچهها و استخوانها میشود. تنظیم ترشح این هورمونها با بازخورد منفی انجام میشود.
دستگاه تولیدمثل زن پنج کار اصلی دارد: تولید هورمونهای جنسی زنانه، تولید گامت ماده، انتقال یاختههای جنسی ماده به سمت رحم، ایجاد شرایط مناسب برای لقاح زامه و تخمک و در صورت تشکیل جنین، حفاظت و تغذیه آن.
تخمدانها غدد جنسی مادهاند، در محوطه شکمی قرار دارند و با طنابی پیوندی و ماهیچهای به دیواره خارجی رحم متصلاند. در جنین دختر، یاختههای زاینده دوالد به نام مامزا / اووگونی با رشتمان زیاد میشوند. بعضی از حاصل تقسیمها کاستمان را آغاز میکنند ولی آن را تمام نمیکنند و در پروفاز I متوقف میشوند. به این یاختهها مامیاخته اولیه / اووسیت اولیه میگویند.
هر مامیاخته اولیه را یاختههای تغذیهکننده احاطه میکنند و مجموعه آنها انبانک اولیه / فولیکول اولیه نام دارد. پس از تولد تعداد انبانکها افزایش نمییابد و تعداد زیادی از آنها به دلایل نامعلوم از بین میروند.
رحم اندامی کیسهمانند و گلابیشکل است که جنین در دیواره آن رشد و نمو مییابد. دیواره رحم سه لایه دارد: داخلی مخاطی، میانی ماهیچهای و خارجی پیوندی. لایه داخلی در چرخه جنسی و بارداری تغییر میکند.
بخش بالایی و پهن رحم به دو لوله به نام لولههای رحم / فالوپ متصل است. انتهای آزاد لولهها شیپورمانند و دارای زوائد انگشتمانند است. پوشش درون لولهها مخاطی و مژکدار است و زنش مژکها تخمک را به سمت رحم میراند. بخش پایین رحم باریکتر شده و گردن رحم نام دارد و در امتداد آن واژن قرار دارد.
دوره جنسی از آغاز یک قاعدگی تا آغاز قاعدگی بعدی است. در قاعدگی، لایه داخلی دیواره رحم تخریب میشود و مخلوطی از خون و بافتهای تخریبشده از واژن خارج میگردد. قاعدگی با بلوغ جنسی آغاز میشود و در ابتدا نامنظم است، اما کمکم منظم میشود. نظم آن مهمترین شاخص عملکرد صحیح دستگاه تولیدمثل زن است.
در حدود ۴۵ تا ۵۰ سالگی معمولاً به دلیل از کار افتادن تخمدانها، قاعدگی متوقف میشود که به آن یائسگی میگویند. دوره باروری و تولیدمثل در زن حدود ۳۰ تا ۳۵ سال است. تغذیه نامناسب، الکل، مواد اعتیادآور، کار سخت و تنشها میتوانند این مدت را کاهش دهند.
در هر دوره جنسی، مامیاخته اولیه تقسیم کاستمان I را کامل میکند. تقسیم سیتوپلاسم در این مرحله نامساوی است؛ در نتیجه یک یاخته بزرگ به نام مامیاخته ثانویه / تخمک و یک یاخته کوچک به نام اولین جسم قطبی ایجاد میشود. مامیاخته ثانویه در فرایند تخمکگذاری از تخمدان خارج میشود؛ بنابراین تخمک آزادشده، در واقع همان مامیاخته ثانویه است.
اگر لقاح رخ دهد، کاستمان II در تخمک کامل میشود و حاصل آن یک یاخته بزرگ به نام تخمک لقاحیافته و یک یاخته کوچک به نام دومین جسم قطبی است. اولین جسم قطبی نیز کاستمان II را انجام میدهد و دو جسم قطبی کوچک ایجاد میکند. علت تقسیم نامساوی سیتوپلاسم این است که مقدار بیشتری سیتوپلاسم به تخمک برسد تا نیازهای آغازین رشد جنین را تأمین کند.
در چرخه تخمدانی، با افزایش FSH از هیپوفیز پیشین، تعدادی از انبانکهای اولیه شروع به رشد میکنند؛ اما معمولاً یکی از آنها که بیشتر رشد کرده، ادامه میدهد. یاختههای انبانکی تحت تأثیر FSH استروژن تولید میکنند. افزایش استروژن، رشد بیشتر انبانک و ضخیم شدن دیواره داخلی رحم را تقویت میکند.
حدود روز چهاردهم چرخه ۲۸ روزه، انبانک بالغ به دیواره تخمدان چسبیده و آماده تخمکگذاری است. تخمکگذاری زمانی رخ میدهد که ترشح LH ناگهان افزایش یابد. در این فرایند، مامیاخته ثانویه همراه با تعدادی از یاختههای انبانکی از سطح تخمدان خارج و وارد محوطه شکمی میشود.
یاختههای انبانکی چسبیده به تخمک، در ادامه مسیر به تغذیه و محافظت از آن کمک میکنند. پس از تخمکگذاری، باقیمانده انبانک در تخمدان به تودهای زردرنگ تبدیل میشود که جسم زرد نام دارد. یاختههای جسم زرد تحت تأثیر LH، استروژن و پروژسترون ترشح میکنند؛ البته ترشح پروژسترون بیشتر است.
اگر بارداری رخ دهد، جسم زرد تا مدتی فعال میماند و با ترشح هورمونها دیواره رحم را حفظ میکند. اگر بارداری رخ ندهد، جسم زرد در اواخر چرخه تحلیل میرود و به جسم سفید تبدیل میشود. غیرفعال شدن جسم زرد باعث کاهش استروژن و پروژسترون میشود و این کاهش، ناپایداری دیواره رحم، تخریب و ریزش آن را به دنبال دارد.
اگر لقاح رخ ندهد، تخمک از بین میرود و حدود روز ۲۸ قاعدگی آغاز میشود که شروع چرخه جنسی بعدی است. وقایع چرخه رحمی تحت تأثیر استروژن و پروژسترون ترشحشده از تخمدانها قرار دارد.
قاعدگی در روزهای آغازین هر چرخه رخ میدهد و به طور متوسط هفت روز طول میکشد. پس از آن، دیواره داخلی رحم دوباره رشد میکند، ضخامت آن زیاد میشود و در آن چینخوردگیها، حفرهها و ذخیره خونی ایجاد میشود. رشد دیواره داخلی حتی پس از تخمکگذاری ادامه دارد، اما سرعت رشد کاهش مییابد و فعالیت ترشحی آن افزایش پیدا میکند. نتیجه این تغییرات، آماده شدن رحم برای پذیرش و پرورش جنین است.
بهترین زمان لقاح برای تخمک تا حدود ۱۲ ساعت پس از تخمکگذاری است. برای زامه، بهترین زمان تا ۲۴ ساعت پس از ورود به مجاری تولیدمثلی ماده است، هرچند قابلیت لقاح زامه ممکن است تا ۷۲ ساعت باقی بماند.
در آغاز چرخه، استروژن و پروژسترون خون کم است. این کمبود به هیپوتالاموس پیام میدهد تا هورمون آزادکننده ترشح کند؛ در نتیجه هیپوفیز پیشین تحریک میشود و FSH و LH افزایش مییابد.
با رشد انبانک، استروژن افزایش تدریجی پیدا میکند. افزایش تدریجی و کم استروژن با بازخورد منفی از آزاد شدن زیاد FSH و LH جلوگیری میکند و مانع بالغ شدن انبانکهای جدید در همان چرخه میشود. اما نزدیک تخمکگذاری، افزایش ناگهانی استروژن از انبانک بالغ، با بازخورد مثبت باعث آزاد شدن مقدار زیادی LH و FSH میشود. همین تغییر ناگهانی، تخمکگذاری و تبدیل باقیمانده انبانک به جسم زرد را سبب میشود.
در انتهای چرخه، کاهش استروژن و پروژسترون باعث کاهش استحکام لایه داخلی رحم، تخریب آن و قاعدگی میشود. همچنین همین کاهش، هیپوتالاموس را دوباره برای شروع چرخه بعدی تحریک میکند.
رشد انسان از یک یاخته تخم آغاز میشود. پس از تخمکگذاری، تخمک از طریق شیپور فالوپ وارد لوله رحم میشود. حرکات زوائد انگشتمانند، انقباض دیواره لوله و زنش مژکها، تخمک را به سمت رحم حرکت میدهند.
پس از ورود منی به رحم، میلیونها زامه به سمت تخمک حرکت میکنند؛ اما فقط تعداد کمی به تخمک در لوله رحم میرسند. در مرحله انبانکی چرخه تخمدانی، بین غشای تخمک و یاختههای انبانکی، منطقه شفاف با ساختار ژلهای ایجاد شده است. زامهها از بین یاختههای انبانکی عبور میکنند و به منطقه شفاف میرسند. برای عبور از منطقه شفاف، آنزیمهای تارکتن آزاد میشوند و این منطقه را هضم میکنند.
لقاح زمانی آغاز میشود که غشای زامه و غشای تخمک با هم تماس پیدا کنند. با ادغام این دو غشا، تغییراتی در سطح تخمک رخ میدهد و پوشش لقاحی ایجاد میشود. این پوشش از ورود زامههای دیگر به تخمک جلوگیری میکند.
پس از ادغام غشای زامه و تخمک، هسته زامه وارد سیتوپلاسم تخمک میشود. ورود هسته زامه باعث میشود تخمک کاستمان II را کامل کند و گامت ماده تشکیل شود. سپس هسته گامت ماده با هسته زامه ادغام میشود و یاخته تخم / زیگوت با ۲۳ جفت فامتن شکل میگیرد.
حدود ۳۶ ساعت پس از لقاح، یاخته تخم تقسیمهای رشتمانی را آغاز میکند. چون یاختههای حاصل از تقسیم رشد نکردهاند، توده یاختهای حاصل تقریباً هماندازه تخم است. این توده توپر که در لوله رحم به سمت رحم حرکت میکند، مورولا نام دارد.
با ادامه تقسیمها، مورولا مایع ترشح میکند؛ در نتیجه یاختهها از هم فاصله میگیرند و حفرهای پر از مایع ایجاد میشود. توده حاصل که هنگام رسیدن به رحم شکل گرفته، بالستوسیست نام دارد. بالستوسیست از یک لایه بیرونی به نام تروفوبلاست و یک توده یاختهای درونی تشکیل شده است. بالستوسیست با پاره شدن پوشش لقاحی از آن رها میشود.
یاختههای تروفوبلاست آنزیمهای هضمکنندهای ترشح میکنند که یاختههای لایه داخلی دیواره رحم را تخریب میکند و حفرهای میسازد تا بالستوسیست در آن جای بگیرد. این فرایند جایگزینی نام دارد. در این مرحله، یاختههای جنین مواد غذایی موردنیاز خود را از دیواره رحم میگیرند.
پس از جایگزینی، پردههای محافظ اطراف جنین تشکیل میشوند که مهمترین آنها زهکیسه / آمنیون و زهشامه / کوریون هستند. زهکیسه در حفاظت و تغذیه جنین نقش دارد. زهشامه از تروفوبلاست به وجود میآید و در تشکیل جفت و بند ناف نقش دارد. بند ناف رابط بین جنین و جفت است.
زهشامه هورمونی به نام HCG ترشح میکند که وارد خون مادر میشود. بررسی وجود HCG در خون، آزمایش رایج و مطمئن تأیید بارداری است و در ادرار نیز با دقت کمتر قابل تشخیص است. HCG جسم زرد را حفظ میکند و باعث ادامه ترشح پروژسترون میشود؛ در نتیجه از قاعدگی و تخمکگذاری مجدد جلوگیری میکند.
توده یاختهای درونی مجموعهای از یاختههای بنیادی است. از آن، لایههای زاینده جنینی تشکیل میشوند که منشأ بافتها و اندامهای گوناگون جنیناند.
گاهی در یک چرخه جنسی، بیش از یک تخمک آزاد میشود و چند تخم تشکیل میگردد. در این حالت دوقلو یا چندقلوی ناهمسان ایجاد میشود. میزان شباهت این افراد مانند شباهت خواهر و برادر معمولی است و جنسیت آنها میتواند مشابه یا متفاوت باشد.
اگر یاختههای حاصل از تقسیمهای اولیه یک تخم از هم جدا شوند، هرکدام میتوانند منشأ یک جنین شوند و در ادامه رشد، دوقلو یا چندقلوی همسان ایجاد میشود. اگر جدایی کامل نباشد، نوزادان به هم چسبیده متولد میشوند.
تشکیل جفت از هفته دوم پس از لقاح آغاز میشود و کامل شدن آن تا هفته دهم طول میکشد. بند ناف رابط بین جنین و جفت است؛ سرخرگهای بند ناف، خون جنین را به جفت میبرند و سیاهرگ، خون را از جفت به جنین میرساند. خون مادر و جنین در جفت با هم مخلوط نمیشوند، اما تبادل مواد بین آنها انجام میشود.
مواد لازم برای رشد و محافظت جنین از راه جفت به او میرسند و مواد دفعی جنین از همین راه به خون مادر منتقل میشود. در عین حال، بعضی عوامل بیماریزا، داروها و موادی مانند نیکوتین، کوکائین و الکل میتوانند از جفت عبور کنند و بر رشد جنین اثر سوء بگذارند.
یاختههای توده درونی، لایههای زاینده را میسازند و از رشد و نمو آنها بافتها و اندامهای مختلف جنین شکل میگیرد. ابتدا دستگاههای عصبی، گوارش، گردش مواد و تنفس شروع به تشکیل میکنند. سپس جوانههای دست و پا ظاهر میشود و به تدریج اندامهای بدن شکل میگیرند. در پایان ماه سوم، جنین ویژگیهای بدنی قابل تشخیص دارد.
در سهماهه دوم و سوم، جنین به سرعت رشد میکند و فعالیت اندامهای او کاملتر میشود؛ بهطوریکه در پایان سهماهه سوم میتواند خارج از بدن مادر زندگی کند.
صوتنگاری / سونوگرافی روشی تشخیصی است که از امواج صوتی با بسامد بالا استفاده میکند. برخلاف پرتو X، این امواج برای جنین ضرر ندارند. سونوگرافی برای تشخیص بارداری، تعیین سن و جنسیت جنین، بررسی سلامت جنین و پیشبینی زمان تقریبی زایمان کاربرد دارد.
برای کمک به زوجهای نابارور از روشهایی مانند تلقیح مصنوعی و لقاح آزمایشگاهی / IVF استفاده میشود. در تلقیح مصنوعی، زامه سالم مرد توسط متخصص در مجرای تولیدمثلی زن و کنار تخمک قرار داده میشود. در IVF، زامه و تخمک در خارج از بدن زن لقاح مییابند و پس از چند تقسیم، جنین وارد رحم میشود. در این روش احتمال دوقلوزایی یا چندقلوزایی بیشتر است؛ چون ممکن است بیش از یک جنین وارد رحم شود.
متخصصان زنان و زایمان برای پیشبینی زمان تولد نوزاد، ۲۸۴ روز را به زمان شروع آخرین قاعدگی مادر اضافه میکنند. دلیل این است که زمان لقاح معمولاً حدود دو هفته پس از شروع آخرین قاعدگی است؛ بنابراین اگر بارداری واقعی را حدود ۲۷۰ روز بگیریم، با اضافه شدن حدود ۱۴ روز، عدد ۲۸۴ روز به دست میآید.
در تولد نوزاد، هورمونها نقش مهمی دارند. اکسیتوسین با تحریک ماهیچههای دیواره رحم باعث انقباض رحم میشود. انقباضهای رحم جنین را به سمت گردن رحم حرکت میدهند. افزایش انقباضها باعث ترشح بیشتر اکسیتوسین میشود؛ یعنی این فرایند با بازخورد مثبت تنظیم میشود. اکسیتوسین همچنین ماهیچه صاف غدد شیری را منقبض میکند تا خروج شیر انجام شود. مکیدن نوزاد نیز با بازخورد مثبت باعث افزایش پرولاکتین و اکسیتوسین میشود؛ پرولاکتین تولید شیر و اکسیتوسین خروج شیر را افزایش میدهد.
در این صفحه، مراحل مختلف رشد جنین در هفتههای پس از لقاح نشان داده شده و در کنار آن، درباره سقط جنین و بیماریهای مقاربتی توضیح داده شده است. سقط جنین یعنی پایان بارداری پیش از زایمان؛ در این حالت جنین کاملنشده از دیواره رحم جدا و از بدن مادر خارج میشود.
اگر سقط در مراحل اولیه بارداری رخ دهد، بیشتر به دلیل ناهنجاریهای شدید فامتنی مانند پلیپلوئیدی در جنین است. اگر در سهماهه دوم رخ دهد، ممکن است عامل آن از طرف مادر باشد؛ مانند دیابت، فشار خون بالا، ناهنجاریهای هورمونی، بیماریهای عفونی، مشکل رحمی یا مصرف مواد اعتیادآور.
بیماریهای مقاربتی از راه ارتباط جنسی منتقل میشوند. کلامیدیا، سوزاک و سیفلیس عامل باکتریایی دارند. هپاتیت B، ایدز، هرپس تناسلی و زگیلهای تناسلی عامل ویروسی دارند. تریکوموناسیـس عامل آغازی دارد. علائم میتوانند شامل سوزش دفع ادرار، ترشحات چرکی، خارش، زخم یا تاولهای دردناک و در برخی موارد افزایش احتمال سرطان باشند.
اساس تولیدمثل جنسی در همه جانوران مشابه است، اما در چگونگی انجام، مراحل و شیوه حفاظت و تغذیه جنین تفاوتهایی وجود دارد. در لقاح خارجی، گامتها در آب رها میشوند و لقاح در آب رخ میدهد. این روش در آبزیان مانند ماهیها، دوزیستان و بیمهرگان آبزی دیده میشود. برای افزایش احتمال برخورد گامتها، والدین تعداد زیادی گامت را همزمان وارد آب میکنند. عواملی مانند دمای محیط، طول روز، مواد شیمیایی خارجشده از بدن جانور و رفتارهای جفتگیری در این همزمانی نقش دارند.
در لقاح داخلی، زامه وارد دستگاه تولیدمثلی فرد ماده میشود و لقاح در بدن ماده رخ میدهد. این نوع لقاح در جانوران خشکیزی و برخی آبزیان دیده میشود و نیازمند اندامهای تولیدمثلی تخصصیافته است. در اسبک ماهی، جانور ماده تخمک را به درون حفرهای در بدن نر منتقل میکند؛ لقاح در بدن نر انجام میشود و نر جنینها را نگه میدارد تا نوزادان متولد شوند.
بکرزایی نوعی تولیدمثل جنسی است که در آن ماده بهتنهایی تولیدمثل میکند. در این حالت، تخمک بدون لقاح شروع به تقسیم میکند و ممکن است موجودی تکلاد بسازد؛ مانند نر زنبور عسل. گاهی نیز از روی فامتنهای تخمک یک نسخه ساخته میشود تا فامتنها دو برابر شوند و سپس تقسیم آغاز شود؛ در این حالت موجود دوالد ایجاد میشود؛ مانند بعضی مارها.
نرماده / هرمافرودیت جانوری است که هر دو دستگاه تولیدمثلی نر و ماده را دارد. در کرمهای پهن مانند کرم کبد، هر فرد تخمکهای خود را بارور میکند. در کرم خاکی، لقاح دوطرفه است؛ یعنی دو کرم کنار هم قرار میگیرند و زامه هرکدام تخمکهای دیگری را بارور میکند.
تا چند روز پس از لقاح، مواد غذایی موردنیاز جنین از اندوخته غذایی تخمک تأمین میشود. اندازه تخمک در جانوران مختلف به میزان اندوخته غذایی بستگی دارد. در جانوران تخمگذار، اندوخته غذایی تخمک زیاد است؛ چون در دوره جنینی ارتباط غذایی بین مادر و جنین وجود ندارد. در پستانداران جفتدار، به دلیل ارتباط خونی مادر و جنین، اندوخته غذایی تخمک کم است. در ماهیها و دوزیستان نیز به علت کوتاه بودن دوره جنینی، اندوخته کم است.
در جانورانی که لقاح خارجی دارند، تخمک پس از لقاح دیوارهای ژلهای و چسبناک دارد که تخمها را به هم میچسباند. این لایه ابتدا از جنین در برابر عوامل نامساعد محیطی محافظت میکند و سپس به عنوان غذای اولیه مورد استفاده جنین قرار میگیرد.
در جانوران دارای لقاح داخلی، حفاظت جنین متفاوت است. در تخمگذاران، پوسته ضخیم اطراف تخم از جنین محافظت میکند. در پرندگان، والدین روی تخمها میخوابند. در پستاندار تخمگذاری مانند پلاتیپوس، تخم مدتی در بدن مادر میماند و سپس تخمگذاری انجام میشود. در پستانداران کیسهدار مانند کانگورو، جنین ابتدا در رحم ابتدایی مادر رشد میکند و سپس نارس به دنیا میآید و در کیسه روی شکم مادر رشد خود را کامل میکند.
در پستانداران جفتدار، جنین رشد و نمو خود را در رحم مادر آغاز میکند و از طریق اندامی به نام جفت با خون مادر ارتباط پیدا میکند و از آن تغذیه میکند. پس از تولد، نوزاد از غدد شیری مادر تغذیه میکند تا بتواند مستقل زندگی کند.
۲) پاسخ فعالیتهای مهم فصل
فعالیت ۱ | صفحه ۹۸: مراحل زامهزایی
- چرا ابتدا رشتمان و سپس کاستمان رخ میدهد؟
ابتدا رشتمان انجام میشود تا هم تعداد یاختههای زاینده حفظ شود و هم یاختههایی برای ورود به مسیر زامهزایی ساخته شوند. سپس کاستمان رخ میدهد تا عدد فامتنی نصف شود و گامت تکلاد ایجاد گردد. - تفاوت زامیاخته اولیه، زامیاخته ثانویه و زامیاختک:
زامیاخته اولیه دوالد است و فامتنهایش پس از همانندسازی مضاعفاند. زامیاخته ثانویه تکلاد است ولی فامتنهایش هنوز مضاعفاند. زامیاختک تکلاد است و فامتنهایش مضاعف نیستند. - مقایسه زامیاختک و زامه:
هر دو تکلاد هستند؛ اما زامه تمایزیافته، تاژکدار، دارای سر و قطعه میانی و دم است، هسته فشرده دارد و میتواند حرکت کند؛ زامیاختک هنوز این ویژگیها را کامل ندارد.
فعالیت ۲ | صفحه ۱۰۱: مسیر عبور زامه
مسیر کلی زامه:
لولههای زامهساز بیضه ← برخاگ / اپیدیدیم ← زامهبر ← دریافت ترشحات کیسه منی ← پروستات ← میزراه ← خروج از بدن
در مسیر، ترشحات کیسه منی انرژی لازم را با فروکتوز فراهم میکنند و ترشحات پروستات و غدههای پیازیمیزراهی با خاصیت قلیایی، مواد اسیدی مسیر را خنثی میکنند.
فعالیت ۳ | صفحه ۱۰۳: یائسگی
شروع یائسگی میتواند با گرگرفتگی، تغییر خلق، اختلال خواب، کاهش تراکم استخوان و تغییرات هورمونی همراه باشد. روشهای کاهش علائم شامل تغذیه مناسب، فعالیت بدنی، کنترل تنش، مراجعه به پزشک و پرهیز از مصرف الکل و مواد اعتیادآور است. در امتحان معمولاً از اصل مفهوم پرسیده میشود: یائسگی به دلیل از کار افتادن تخمدانها و توقف قاعدگی رخ میدهد.
فعالیت ۴ | صفحه ۱۰۴: مقایسه تخمکزایی و زامهزایی
- مامیاخته اولیه دوالد است و فامتنهای مضاعف دارد؛ مامیاخته ثانویه تکلاد است ولی فامتنهایش تا پیش از پایان میوز II میتوانند مضاعف باشند.
- جسم قطبی اول حاصل میوز I است؛ جسم قطبی دوم حاصل میوز II است. هر دو کوچکاند و هدف اصلی آنها حفظ سیتوپلاسم بیشتر برای تخمک است.
- در زامهزایی از یک یاخته اولیه چهار زامه ایجاد میشود؛ در تخمکزایی از یک مامیاخته اولیه یک تخمک بزرگ و اجسام قطبی کوچک ایجاد میشود.
فعالیت ۵ | صفحه ۱۰۷: مرحله انبانکی و جسم زردی
- مرحله انبانکی: از آغاز چرخه تا تخمکگذاری؛ با رشد انبانک و افزایش استروژن همراه است.
- مرحله جسم زردی: پس از تخمکگذاری تا پایان چرخه؛ جسم زرد پروژسترون و مقدار کمتری استروژن ترشح میکند.
- در مرحله انبانکی، FSH بیشتر روی رشد انبانک اثر دارد. نزدیک تخمکگذاری، افزایش ناگهانی LH رخ میدهد. در مرحله جسم زردی، LH در حفظ فعالیت ترشحی جسم زرد نقش دارد.
- جداکننده دو مرحله، تخمکگذاری است.
فعالیت ۶ | صفحه ۱۱۱: دوقلوها
- دوقلوهای ناهمسان از دو تخم جدا ایجاد میشوند؛ پس میتوانند از نظر جنسیت مشابه یا متفاوت باشند.
- دوقلوهای بههمچسبیده از یک تخم منشأ گرفتهاند و جدایی جنینها کامل نشده است؛ بنابراین از نظر جنسیت و بسیاری از صفات ژنتیکی همساناند.
- اثر انگشت دوقلوهای همسان کاملاً یکسان نیست؛ چون علاوه بر ژن، شرایط محیطی رشد جنینی نیز در آن اثر دارد.
فعالیت ۷ | صفحه ۱۱۳: چرا ۲۸۴ روز؟
مدت بارداری از زمان لقاح حدود ۲۷۰ روز است، اما پزشکان معمولاً از شروع آخرین قاعدگی مادر حساب میکنند. چون تخمکگذاری و لقاح معمولاً حدود ۱۴ روز پس از شروع آخرین قاعدگی رخ میدهد، ۱۴ روز به ۲۷۰ اضافه میشود و حدود ۲۸۴ روز به دست میآید.
فعالیت ۸ | صفحه ۱۱۳: زایمان طبیعی و سزارین
در کتاب تأکید شده که پزشکان بیشتر توصیه میکنند زایمان طبیعی انجام شود. نکته زیستی مهم برای امتحان، نقش اکسیتوسین و بازخورد مثبت در زایمان است: انقباض رحم → فشار سر جنین به گردن رحم → ترشح بیشتر اکسیتوسین → انقباض شدیدتر رحم.
۳) جدولهای جمعبندی و مقایسهای
الف) دستگاه تولیدمثل مرد؛ اندام، محل و نقش
| بخش | نقش اصلی | نکته امتحانی |
|---|---|---|
| بیضه | تولید زامه و تستوسترون | غده جنسی مرد؛ در کیسه بیضه و خارج محوطه شکمی |
| لولههای زامهساز | محل زامهزایی | از بلوغ تا پایان عمر تولید زامه ادامه دارد |
| یاختههای بینابینی | ترشح تستوسترون | تحت تأثیر LH |
| یاختههای سرتولی | تغذیه، پشتیبانی و بیگانهخواری در زامهزایی | تحت تأثیر FSH |
| برخاگ / اپیدیدیم | نگهداری موقت و ایجاد توان حرکت در زامهها | زامهها ابتدا قادر به حرکت نیستند |
| زامهبر | انتقال زامه از برخاگ به مسیر خروج | به محوطه شکمی وارد میشود |
| کیسه منی | ترشح مایع غنی از فروکتوز | فروکتوز انرژی فعالیت زامهها را تأمین میکند |
| پروستات و غدههای پیازیمیزراهی | ترشح مواد قلیایی | مواد اسیدی مسیر عبور زامه را خنثی میکنند |
ب) مراحل زامهزایی
| مرحله | نوع تقسیم / تغییر | وضعیت فامتنی | خروجی |
|---|---|---|---|
| زامهزا / اسپرماتوگونی | رشتمان | دوالد | حفظ لایه زاینده + تولید زامیاخته اولیه |
| زامیاخته اولیه | کاستمان I | دوالد با فامتنهای مضاعف | دو زامیاخته ثانویه |
| زامیاخته ثانویه | کاستمان II | تکلاد، فامتنها هنوز مضاعف | زامیاختکها |
| زامیاختک | تمایز | تکلاد، فامتنها غیرمضاعف | زامه / اسپرم |
پ) زامهزایی در برابر تخمکزایی
| ویژگی | زامهزایی | تخمکزایی |
|---|---|---|
| زمان آغاز | از بلوغ | از دوران جنینی |
| تقسیم سیتوپلاسم | تقریباً مساوی | نامساوی |
| نتیجه از یک یاخته اولیه | ۴ زامه | ۱ تخمک بزرگ + اجسام قطبی |
| هدف نامساوی بودن تقسیم | ندارد | رسیدن سیتوپلاسم بیشتر به تخمک برای آغاز رشد جنین |
| کامل شدن میوز II | در روند طبیعی زامهزایی کامل میشود | فقط در صورت لقاح کامل میشود |
ت) چرخه تخمدانی و رحمی
| بخش چرخه | رویداد اصلی | هورمون غالب | اثر بر رحم |
|---|---|---|---|
| آغاز چرخه / قاعدگی | ریزش لایه داخلی رحم | استروژن و پروژسترون کم | خروج خون و بافت تخریبشده |
| مرحله انبانکی | رشد انبانک و افزایش استروژن | FSH و استروژن | رشد و ضخیم شدن دیواره داخلی رحم |
| تخمکگذاری | خروج مامیاخته ثانویه از تخمدان | افزایش ناگهانی LH | آمادهسازی بیشتر رحم |
| مرحله جسم زردی | ترشح پروژسترون و استروژن از جسم زرد | پروژسترون | حفظ و ترشحی شدن دیواره رحم |
| انتهای چرخه بدون بارداری | تحلیل جسم زرد | کاهش استروژن و پروژسترون | ناپایداری، تخریب و قاعدگی |
ث) هورمونهای کلیدی تولیدمثل
| هورمون | محل ترشح | اثر اصلی | نکته دامدار |
|---|---|---|---|
| FSH | هیپوفیز پیشین | در مرد: تحریک سرتولی؛ در زن: رشد انبانک | در زن باعث رشد انبانک و تولید استروژن از یاختههای انبانکی میشود |
| LH | هیپوفیز پیشین | در مرد: تحریک بینابینی؛ در زن: تخمکگذاری و جسم زرد | عامل اصلی تخمکگذاری، افزایش ناگهانی LH است |
| تستوسترون | یاختههای بینابینی بیضه | رشد اندامهای جنسی مرد، زامهزایی، صفات ثانویه | با بازخورد منفی تنظیم میشود |
| استروژن | انبانک و جسم زرد | رشد دیواره داخلی رحم؛ اثر بازخوردی | افزایش تدریجی: منفی؛ افزایش ناگهانی: مثبت |
| پروژسترون | جسم زرد | حفظ دیواره رحم و آمادهسازی برای جنین | در جسم زرد بیشتر از استروژن ترشح میشود |
| HCG | زهشامه / کوریون | حفظ جسم زرد و ادامه ترشح پروژسترون | مبنای آزمایش بارداری |
| اکسیتوسین | هیپوفیز پسین | انقباض رحم و خروج شیر | زایمان با بازخورد مثبت |
| پرولاکتین | هیپوفیز پیشین | تولید شیر | مکیدن نوزاد باعث افزایش آن میشود |
ج) مراحل لقاح تا جایگزینی
| ترتیب | مرحله | شرح بسیار مهم |
|---|---|---|
| ۱ | رسیدن زامه به تخمک | فقط تعداد کمی از زامهها به تخمک در لوله رحم میرسند |
| ۲ | عبور از یاختههای انبانکی و منطقه شفاف | آنزیمهای تارکتن منطقه شفاف را هضم میکنند |
| ۳ | تماس و ادغام غشاها | شروع لقاح |
| ۴ | تشکیل پوشش لقاحی | جلوگیری از ورود زامههای دیگر |
| ۵ | کامل شدن میوز II تخمک | ورود هسته زامه، میوز II را کامل میکند |
| ۶ | تشکیل زیگوت | ادغام هسته گامت ماده و هسته زامه؛ ۲۳ جفت فامتن |
| ۷ | مورولا | توده توپر یاختهای، تقریباً هماندازه تخم |
| ۸ | بالستوسیست | حفرهدار؛ دارای تروفوبلاست و توده درونی |
| ۹ | جایگزینی | نفوذ بالستوسیست در دیواره رحم با کمک آنزیمهای تروفوبلاست |
چ) مقایسه ساختارهای جنینی
| ساختار | منشأ / محل | نقش |
|---|---|---|
| تروفوبلاست | لایه بیرونی بالستوسیست | کمک به جایگزینی؛ منشأ کوریون |
| توده یاختهای درونی | داخل بالستوسیست | منشأ جنین و لایههای زاینده |
| زهکیسه / آمنیون | پرده محافظ جنین | حفاظت و تغذیه جنین |
| زهشامه / کوریون | از تروفوبلاست | تشکیل جفت و بند ناف؛ ترشح HCG |
| بند ناف | بین جنین و جفت | رابط جفت و جنین؛ انتقال خون جنین به/از جفت |
| جفت | ارتباط مادر و جنین | تبادل مواد بدون مخلوط شدن خون مادر و جنین |
ح) انواع دوقلوها
| نوع | منشأ | شباهت ژنتیکی | جنسیت |
|---|---|---|---|
| ناهمسان | دو یا چند تخم جدا | مثل خواهر و برادر معمولی | ممکن است مشابه یا متفاوت باشد |
| همسان | یک تخم که یاختههای اولیهاش جدا شدهاند | بسیار زیاد و از نظر ژنتیکی مشابه | معمولاً یکسان |
| بههمچسبیده | جدایی ناقص جنینهای همسان | مشابه همسان | یکسان |
خ) تولیدمثل در جانوران
| موضوع | ویژگی | مثال / نکته |
|---|---|---|
| لقاح خارجی | گامتها در آب رها میشوند؛ لقاح در آب | ماهیها، دوزیستان، بیمهرگان آبزی |
| لقاح داخلی | لقاح در بدن فرد ماده یا در مورد اسبک ماهی در بدن نر | خشکیزیان و برخی آبزیان |
| بکرزایی | تخمک بدون لقاح تقسیم میشود | نر زنبور عسل تکلاد؛ برخی مارها دوالد |
| نرماده | یک فرد هر دو دستگاه تولیدمثلی نر و ماده را دارد | کرم کبد، کرم خاکی |
| تخمگذار | اندوخته غذایی تخمک زیاد و پوسته محافظ | پرندگان، خزندگان |
| کیسهدار | نوزاد نارس در کیسه رشد را کامل میکند | کانگورو |
| جفتدار | جنین در رحم و از راه جفت تغذیه میکند | انسان و بسیاری پستانداران |
۴) نکات پرتکرار و دامهای امتحانی
- تولید زامه در مرد از بلوغ تا پایان عمر ادامه دارد؛ اما تعداد انبانکهای تخمدان پس از تولد افزایش نمییابد.
- بیضه خارج از محوطه شکمی است؛ چون دمای کمتر برای زامهزایی لازم است.
- یاختههای سرتولی: پشتیبانی، تغذیه و بیگانهخواری؛ یاختههای بینابینی: تستوسترون.
- زامهبر پس از دریافت ترشح کیسه منی وارد پروستات و سپس میزراه میشود.
- در زامه، آکروزوم در سر قرار دارد و آنزیمهای آن در نفوذ به تخمک نقش دارند؛ میتوکندریها در قطعه میانیاند.
- تخمکزایی از دوران جنینی شروع میشود و در پروفاز I متوقف میشود.
- تخمک آزادشده در تخمکگذاری، در واقع مامیاخته ثانویه است.
- میوز II تخمک فقط در صورت لقاح کامل میشود.
- عامل اصلی تخمکگذاری افزایش ناگهانی LH است.
- جسم زرد پروژسترون بیشتری از استروژن ترشح میکند.
- اگر بارداری رخ ندهد، جسم زرد به جسم سفید تبدیل میشود و کاهش استروژن و پروژسترون باعث قاعدگی میشود.
- HCG از کوریون ترشح میشود و جسم زرد را حفظ میکند.
- پوشش لقاحی پس از تماس غشاهای زامه و تخمک ایجاد میشود و مانع ورود زامههای دیگر است.
- مورولا توده توپر است؛ بالستوسیست حفرهدار است و تروفوبلاست + توده درونی دارد.
- خون مادر و جنین در جفت مخلوط نمیشود، اما تبادل مواد انجام میشود.
- در زایمان و خروج شیر، اکسیتوسین نقش دارد؛ در تولید شیر، پرولاکتین نقش دارد.
- نر زنبور عسل از بکرزایی حاصل میشود و تکلاد است.
- در کرم کبد خودباروری دیده میشود؛ در کرم خاکی لقاح دوطرفه رخ میدهد.
۵) سؤالهای امتحانی مرتبط با فصل ۷ همراه پاسخ
این بخش بر اساس نمونهسؤالهای بارگذاریشده و پرسشهای پرتکرار فصل تولیدمثل آماده شده است.
۱) درستی یا نادرستی را مشخص کنید: در ارتباط با مراحل زامهزایی، هر یک از یاختههای حاصل از تقسیم زامهزا دارای دو نوع فامتن جنسیاند.
پاسخ: درست. یاختههای حاصل از تقسیم زامهزا تا پیش از کاهش عدد فامتنی، هر دو نوع فامتن جنسی را دارند.
۲) درستی یا نادرستی را مشخص کنید: بخشی از زامه که طول بیشتری نسبت به بقیه دارد، سراسر طول آن پوشیده از سیتوپلاسم است.
پاسخ: درست. دم زامه بلندترین بخش است و با غشای پلاسمایی و مقدار کمی سیتوپلاسم همراه است.
۳) در دستگاه تولیدمثل مردان، هر یک از مجراهای زامهبر پس از دریافت مایع غنی از فروکتوز وارد کدام غده میشود؟
پاسخ: پروستات.
۴) در مردان، LH و FSH به ترتیب روی کدام یاختهها اثر دارند؟
پاسخ: LH روی یاختههای بینابینی اثر دارد و ترشح تستوسترون را تحریک میکند؛ FSH روی یاختههای سرتولی اثر دارد و تمایز زامهها را تسهیل میکند.
۵) مراحل تخمکزایی در …………… آغاز و پس از شروع میوز در …………… متوقف میشود.
پاسخ: دوران جنینی ـ پروفاز I.
۶) توده توخالی جایگزینشده در رحم که درون آن با مایع پر شده است، چه نام دارد؟
پاسخ: بالستوسیست.
۷) افزایش LH که عامل اصلی تخمکگذاری است، در اثر افزایش ترشح کدام هورمون رخ میدهد؟
پاسخ: استروژن. افزایش ناگهانی استروژن از انبانک بالغ، با بازخورد مثبت باعث افزایش LH میشود.
۸) اندامک دوغشایی در قطعه میانی زامه چیست؟
پاسخ: راکیزه / میتوکندری.
۹) پوشش لقاحی چیست و چه نقشی دارد؟
پاسخ: پس از تماس و ادغام غشای زامه با غشای تخمک، تغییراتی در سطح تخمک رخ میدهد و پوششی به نام پوشش لقاحی ایجاد میشود. نقش آن جلوگیری از ورود زامههای دیگر به تخمک است.
۱۰) آنزیمهای کیسه آکروزوم چه کاربردی دارند؟
پاسخ: به هضم منطقه شفاف و نفوذ زامه به تخمک کمک میکنند.
۱۱) غدد جنسی در زنان در محوطه شکمی قرار …….. و با طنابی حاوی …….. نوع بافت به دیواره …….. رحم متصلاند.
پاسخ: دارند ـ دو ـ خارجی.
۱۲) کدام موارد هم در غدد جنسی و هم در لوله فالوپ یک زن جوان قابل مشاهده است؟ اولین جسم قطبی، دومین جسم قطبی، مامیاخته ثانویه، یاخته انبانکی
پاسخ: اولین جسم قطبی، مامیاخته ثانویه و یاختههای انبانکی. دومین جسم قطبی فقط در صورت لقاح و پس از کامل شدن میوز II ایجاد میشود.
۱۳) مهمترین شاخص عملکرد صحیح دستگاه تولیدمثل زنان چیست؟
پاسخ: نظم قاعدگی / منظم بودن عادت ماهانه.
۱۴) به چه دلیل یائسگی رخ میدهد؟
پاسخ: به دلیل از کار افتادن تخمدانها و توقف قاعدگی؛ همچنین کاهش فعالیت انبانکها و هورمونهای تخمدانی.
۱۵) اسپرماتیدها در کجا تمایز پیدا میکنند و محصول تمایز آنها چیست؟
پاسخ: هنگام عبور از دیواره لولههای زامهساز به سمت مجرای لوله، تمایز مییابند و به زامه / اسپرم تبدیل میشوند.
۱۶) پس از تخمکگذاری، باقیمانده فولیکول در تخمدان چه ساختاری ایجاد میکند؟
پاسخ: جسم زرد.
۱۷) اووسیت اولیه و اووسیت ثانویه از نظر فامتنی چه تفاوتی دارند؟
پاسخ: اووسیت اولیه دوالد است و فامتنهای مضاعف دارد؛ اووسیت ثانویه تکلاد است، ولی فامتنهای آن تا پیش از پایان میوز II میتوانند مضاعف باشند.
۱۸) چرا پزشکان با وجود ۹ ماه یا حدود ۲۷۰ روز بودن بارداری، ۲۸۴ روز را در نظر میگیرند؟
پاسخ: چون محاسبه را از آغاز آخرین قاعدگی انجام میدهند و معمولاً لقاح حدود ۱۴ روز پس از آن رخ میدهد؛ بنابراین ۱۴ روز به ۲۷۰ افزوده میشود.
۱۹) کدام هورمون از قاعدگی و تخمکگذاری مجدد در بارداری جلوگیری میکند؟
پاسخ: HCG با حفظ جسم زرد و ادامه ترشح پروژسترون، از قاعدگی و تخمکگذاری مجدد جلوگیری میکند.
۲۰) در کدام جاندار، زاده حاصل از بکرزایی عدد فامتنی مشابه والد دارد؟
پاسخ: در برخی مارها؛ زیرا فامتنهای تخمک دو برابر میشوند و موجود دوالد ایجاد میشود.
۲۱) لایه ژلهای اطراف تخمهای قورباغه علاوه بر حفاظت چه نقشی دارد؟
پاسخ: بعداً به عنوان غذای اولیه مورد استفاده جنین قرار میگیرد.
۲۲) کدام بخش، یاختههای تکلاد با توانایی حرکتی متفاوت را برای مدتی نگه میدارد؟
پاسخ: برخاگ / اپیدیدیم. زامهها در ابتدا توان حرکت ندارند و مدتی در برخاگ میمانند تا توانایی حرکت پیدا کنند.
۲۳) چرا اندوخته غذایی تخمک دوزیستان کم است؟
پاسخ: به علت کوتاه بودن دوره جنینی.
۲۴) یاخته جنسی در زنبور عسل حاصل از بکرزایی با چه نوع تقسیمی تولید میشود؟
پاسخ: رشتمان / میتوز؛ چون نر زنبور تکلاد است و برای تولید گامت، کاهش عدد فامتنی لازم نیست.