Pohlavné rozmnožovanie a konjugácia: Rozmanitosť života a evolučná výhoda

Rozmnožovanie predstavuje jednu zo základných životných funkcií všetkých živých organizmov, ktorá zabezpečuje pokračovanie rodu a prispieva k evolúcii druhu. Tento proces zahŕňa rôzne etologické, fyziologické a morfogenetické deje a prebieha rozmanitými spôsobmi v závislosti od konkrétneho organizmu.

Rozmnožovanie môžeme rozdeliť na dva základné typy:

• Nepohlavné (asexuálne, vegetatívne) rozmnožovanie: Nový jedinec vzniká priamo z materského organizmu, buď jeho rozdelením, alebo zo somatických buniek.
• Pohlavné (sexuálne) rozmnožovanie: Zahŕňa splynutie dvoch pohlavných buniek (gamét), ktoré vznikajú v špecializovaných rozmnožovacích orgánoch.

Individuálny vývin organizmu sa nazýva ontogenéza a zahŕňa celý životný cyklus jedinca.

Pohlavné rozmnožovanie - základ genetickej variability

Pohlavné rozmnožovanie (iné názvy: pohlavné množenie, sexuálne rozmnožovanie/množenie, generatívne rozmnožovanie/množenie, sexuálna reprodukcia, generatívna reprodukcia, amfigónia) je rozmnožovanie, pri ktorom vzniká dcérsky organizmus, ktorý zvyčajne nesie kombináciu genetického materiálu dvoch iných (rodičovských) organizmov. Pri pohlavnom rozmnožovaní väčšinou vzniká organizmus s novou, unikátnou genetickou výbavou, ktorá nikdy nie je úplne totožná s genetickou výbavou rodičov. V širšom zmysle zahŕňa termín pohlavné rozmnožovanie každý typ rozmnožovania, pri ktorom sa nový jedinec vyvíja z gamét (teda nie zo somatických buniek), a to aj v prípadoch, že nedošlo k oplodneniu.

Spojenie gamét a vznik zygoty

V prípade najbežnejšieho typu pohlavného rozmnožovania, eugamie, je nevyhnutné splynutie dvoch špecializovaných buniek - gamét. Ich splynutím vzniká zygota, oplodnené vajíčko, ktoré sa ďalej mitoticky delí a stáva sa z neho embryo. Gaméty zvyčajne nesú polovičnú (haploidnú) sadu chromozómov. Splynutím dvoch gamét vzniká opäť úplný (diploidný) chromozómový súbor. Keďže pri bežnom delení buniek je väčšinou genetická výbava materských a dcérskych buniek rovnaká, pohlavné bunky vznikajú iným spôsobom ako telové (somatické) bunky, a to redukčným delením - meiózou.

Pohlavné rozmnožovanie primárne vzniklo preto, aby bolo organizmom umožnené tvoriť potomstvo s unikátnou genetickou výbavou. To je možné dosiahnuť buď výmenou génov medzi dvoma organizmami, alebo (a to je častejší prípad) spojením buniek dvoch organizmov, z ktorých každý nesie svoje gény. Pohlavné rozmnožovanie spája genetický materiál dvoch jedincov, čím zabezpečuje nevyhnutnú genetickú variabilitu.

Meióza a diploidný stav

Počet génov, ktoré, pokiaľ sú všetky funkčné, pokrývajú všetky životné funkcie organizmov, sa nazýva haploidný počet. Haploidný počet je minimálny počet génov, ktoré môže živý organizmus vo svojich bunkách obsahovať. Väčšina eukaryotických organizmov je však diploidných, čo znamená, že skrývajú vo svojich jadrách dve chromozómové súbory.

Je možné mať v jadre viac ako 2 chromozómové súbory, vtedy hovoríme o polyploidii. Polyploidia je však všeobecne nežiaduca, hoci k nej v prírode občas dochádza. Ak by sa však spojili dve bunky s najbežnejšou, diploidnou sadou chromozómov, vzniknutý jedinec by bol polyploidný, tzv. tetraploidný, čiže by mal až 4 súbory chromozómov. Preto je dôležité, aby spájajúce sa bunky mali len haploidnú sadu chromozómov a ich spojením by vznikol diploidný jedinec. Z tohto dôvodu vzniklo tzv. redukčné delenie alebo meióza. Meióza je zvláštnym typom delenia, pri ktorej namiesto dvoch dcérskych buniek vznikajú až 4 dcérske bunky, ale každá len s haploidným počtom chromozómov. Meióza je základným spôsobom vzniku pohlavných buniek.

Prečo je pohlavné rozmnožovanie výhodné?

Z akého dôvodu je potom pohlavné rozmnožovanie, koledujúce si o problémy a komplikácie, medzi eukaryotickými organizmami také úspešné?

• Zmena je život: Ak by sa podmienky prostredia dlhodobo nemenili a materská rastlina by na dané podmienky bola dobre adaptovaná, nepohlavné rozmnožovanie by jej plne postačovalo. Ale čo ak sa v populácii vyskytne ochorenie v podobe rôznych plesní, či hmyzích škodcov, ktoré jahodu napadne? Čo ak dôjde ku klimatickej zmene? Práve rastliny, ktoré vzišli z drobných nažiek, kde je skombinovaná DNA z peľu cudzích rastlín, majú šancu ochoreniu či nedostatku vlahy odolávať. Práve tieto rastliny môžu byť zhodou náhod nositeľmi vlastností, ktoré zvýšia ich rezistenciu.
• Rekombinácia génov: Vďaka pohlavnému rozmnožovaniu dochádza k rekombinácii génov, ktoré môžu byť pre ich nositeľa prospešné a k eliminácií rôznych mutácií, ktoré sa u nepohlavne rozmnožujúcich organizmov kumulujú a znižujú ich celkovú zdatnosť.
• Hypotéza Červenej kráľovnej: Pohlavné rozmnožovanie vyžaduje kontinuitu na to, aby (jahoda) prežila. Parazity sa stále vyvíjajú tak, aby mohli úspešne infikovať svojich hostiteľov. Hostitelia sú nútení tiež sa vyvíjať, „nezaspať na vavrínoch“, pretože ich imunitný systém by mohol byť po čase parazitmi prekonaný. Tento „závod v zbrojení“ vedie k tomu, že ani jeden druh nie je schopný dosiahnuť trvalú výhodu.
• Únik z nevhodného prostredia: Pohlavné rozmnožovanie napomáha k úniku semien z nevhodného prostredia, napríklad vďaka živočíchom konzumujúcim plody jahôd, ktoré tak kolonizujú nové prostredia s lepšími podmienkami.
• Rôznorodosť potomstva: Výhodou pohlavného rozmnožovania je rôznorodosť vzniknutého potomstva, ktorá je dôležitá z dvoch dôvodov. Jednak umožňuje jedincom rovnakého druhu rozdiferencovať svoje životné nároky v rôznorodom prostredí, takže si teoreticky nemusia toľko konkurovať a môžu obsadiť širšiu ekologickú niku, jednak spôsobuje, že jednotliví jedinci populácie reagujú na rovnaké faktory prostredia odlišne.
• Diploidný stav genómu: Každý gén totiž skôr či neskôr postihne mutácia, ale ak je v dispozícii jeho druhá funkčná kópia, jedinca to neohrozí.

U eukaryotických organizmov vo väčšine prípadov poznáme pohlavné aj nepohlavné rozmnožovanie. Nepohlavné rozmnožovanie sa často odohráva v stálych, nemenných podmienkach a pri zhoršených podmienkach prechádzajú organizmy k pohlavnému rozmnožovaniu.

Konjugácia: Osobitný prenos genetického materiálu

Konjugácia je špecifický spôsob prenosu genetického materiálu, ktorý sa vyskytuje u mikroorganizmov, ako sú baktérie a niektoré riasy, a má aj svoj významný variant u prvokov.

Konjugácia u baktérií

U baktérií dochádza k určitej výmene DNA pomocou rôznych procesov, napr. konjugáciou. Počas konjugácie z jednej bakteriálnej bunky (donora) dochádza k prenosu časti (alebo celej) DNA do druhej bunky (recipienta). V drvivej väčšine prípadov sa baktérie rozmnožujú nepohlavne, jednoduchým delením. Zriedkavo však môže dôjsť k prenosu genetického materiálu medzi dvoma bakteriálnymi bunkami. Existujú tri spôsoby takéhoto prenosu: konjugácia, transdukcia a transformácia. Vo všetkých troch prípadoch však ide iba o jednosmerný prenos DNA z jednej bunky do druhej.

Bunka, ktorá genetický materiál odovzdáva, sa niekedy označuje ako „samčia“ a prijímajúca bunka ako „samičia“, ale nejde o pohlavie v pravom zmysle. Keďže u prokaryotov nie je možné redukčné delenie (meióza), genóm akceptora sa stáva nadpriemerne veľký a objavuje sa tendencia rýchlo ho obnoviť na pôvodnú veľkosť.

Mechanizmus konjugácie u baktérií

Konjugácia je spôsob pohlavného prenosu genetického materiálu pri mikroorganizmoch (najmä baktériách) uskutočňujúci sa priamym kontaktom dvoch (alebo viacerých) buniek. Prenášaná môže byť celá genómová DNA, len jej časť alebo plazmidová DNA.

• Donor a recipient: Bunka, ktorá je darcom genetického materiálu, sa nazýva donor, bunka, ktorá ho prijíma, recipient alebo transkonjugant.
• Gramnegatívne baktérie (napr. Escherichia coli, rod Salmonella): Konjugáciu sprostredkúva špecifický plazmid (F plazmid), ktorý sa nachádza v ich cytoplazme (mimo bakteriálneho chromozómu), pričom ku konjugácii dochádza medzi opačnými párovacími typmi baktérií. Donorová baktéria obsahuje F plazmid (F+ bunka), recipientná baktéria ho neobsahuje (F- bunka). F plazmid nesie gény kódujúce syntézu jemných filamentov, tzv. sex-pilov (sex-bičíkov), z povrchu donorovej bunky, ktoré zabezpečujú priamy kontakt s bunkou recipienta, ako aj gény zabezpečujúce jeho vlastnú replikáciu. V procese konjugácie dochádza k spojeniu baktérií opačných párovacích typov cez sex-pily, k replikácii F plazmidu a k prenosu jednej jeho kópie do recipientnej bunky, ktorá sa stáva F+ bunkou. Ak sa F plazmid včlení do bakteriálneho chromozómu, mení F+ bunku na bunku Hfr (bunku s vysokou frekvenciou rekombinácie). Pri následnej konjugácii medzi bunkami Hfr a F- bunkami sa časť chromozómu buniek Hfr prostredníctvom včleneného F plazmidu prenesie do recipientnej bunky (F-) a včlení sa do jej chromozómu.
• Grampozitívne baktérie (napr. rody Bacillus, Streptococcus): Konjugácia je indukovaná feromónmi, ktoré sa vylučujú na povrch baktérií a umožňujú tesný kontakt buniek nezávislý od sex-pilov. Pri baktériách Bacillus subtilis vznikajú rekombinanty koinkubáciou dvoch rodičovských kmeňov (fúziou ich buniek) počas dostatočne dlhého času (20 h). Vzniknutý rekombinant obsahuje genóm obidvoch rodičov.

Druhy transkonjugantov

Podľa spôsobu začlenenia (genómovej, plazmidovej) DNA v recipientnej bunke sa získavajú dva druhy transkonjugantov:

• Plazmidové transkonjuganty: Plazmid prijatý z donorového kmeňa konjugáciou zostáva v cytoplazme recipientného kmeňa, replikuje sa nezávisle od materského chromozómu a prechádza do ďalších buniek konjugáciou ako nezávislý replikón (F+ bunky).
• Rekombinantné transkonjuganty: Bunky, ktoré prijali počas konjugácie z donorovej bunky časť chromozómu a včlenili ho (rekombinovali) do svojho chromozómu (Hfr bunky). Replikácia takého chromozómu ďalej prebieha ako jeden celok.

Konjugácia u prvokov (nálevníkov)

U prvokov, ktoré sú jednobunkové organizmy, prebieha pohlavné rozmnožovanie veľmi pestro a môže prebiehať troma hlavnými spôsobmi: gametogamia, gamontogamia a autogamia. Konjugácia patrí do kategórie gamontogamie.

Gamontogamia: Od gametogamie sa odlišuje tým, že sa pri nej spájajú priamo celé dospelé jedince (gamonty), alebo aspoň ich väčšia časť, a až následne dochádza k výmene gamét alebo jadier. Typickým príkladom tohto procesu je konjugácia u nálevníkov (napr. črievičky). Pri konjugácii sa dva jedince dočasne spoja bunkovými ústami. Ich veľké jadro (makronukleus) sa rozpadne a ich malé rozmnožovacie jadro (mikronukleus) prekoná meiózu. V každom jedincovi tak po meióze a následnej mitóze vznikne jedno stacionárne (nepohyblivé) jadro a jedno migratívne (pohyblivé) jadro. Jedince si svoje pohyblivé jadrá navzájom vymenia. Migratívne jadro z jedného jedinca následne splynie so stacionárnym jadrom druhého jedinca, čím sa vytvorí nové diploidné jadro (synkaryon). Po tejto vzájomnej výmene genetickej informácie sa jedince oddelia.

Konjugácia u rias

V prípade iných skupín mikroorganizmov, napr. rias, dochádza ku konjugácii počas blízkeho kontaktu buniek fúziou protoplastov. Osobitný typ izogamie sa uskutočňuje tak, že vo dvoch tesne susediacich vláknach vzniknú medzi bunkami kopulačné kanáliky a dochádza k splývaniu nepohyblivých gamét (obsah sa vzájomne prelieva). Konjugáciou sa rozmnožujú napr. spájavky.

Pohlavné rozmnožovanie u živočíchov

Všetky živočíchy, od tých najprimitívnejších až po najvyspelejšie, sú pravdepodobne schopné pohlavného rozmnožovania, aj keď nie u všetkých bol pozorovaný celý cyklus.

Pohlavné bunky a ich vývin

Pohlavné rozmnožovanie (amfigónia) zahŕňa tvorbu špecializovaných haploidných buniek, ktoré sa spoločne nazývajú gaméty. Existujú dva základné typy gamét:

• Samičia pohlavná bunka (vajíčko, oocyt, u prvokov aj makrogaméta): Štandardne ide o väčšiu, nepohyblivú bunku, ktorá je bohatá na živiny (cytoplazmu) a nesie druhú polovicu genetickej informácie. V ženských pohlavných orgánoch sa tvoria ženské pohlavné bunky - vajíčka.
• Samčia pohlavná bunka (spermia, spermatozoid, u prvokov aj mikrogaméta): Štandardne ide o oveľa menšiu, aktívne pohyblivú bunku vybavenú bičíkom.

Obe gaméty vznikajú redukčným meiotickým delením (gametogenézou) a sú haploidné, to znamená, že obsahujú len polovičný počet chromozómov. Až ich splynutím (oplodnením) vzniká plnohodnotná diploidná zygota, ktorá kombinuje genetický materiál oboch rodičov a je základom nového jedinca.

Pohlavné bunky sa tvoria v špeciálnych žľazách - gonádach. Samičie pohlavné bunky sa nazývajú vajcové bunky (vajíčka) a samčie spermie. Vajcové bunky živočíchov sú spravidla oblé a nepohyblivé (výnimku tvoria napr. hubky) a vždy bez bičíka. Aby sa po oplodnení vajcová bunka mohla deliť až do chvíle, kedy bude nový organizmus schopný prijímať potravu, väčšinou majú vajcové bunky zásoby žĺtka, ktoré sú rôzne veľké.

Pohlavné bunky sa spravidla vyvíjajú zo zárodočného epitelu vo vnútri pohlavných žliaz (gonád): spermie v semenníkoch (testes) a vajíčka vo vaječníkoch (ovaria). U najjednoduchších živočíchov, napríklad u hubiek, sa ešte štandardné žľazy netvoria a spermie i vajíčka vznikajú priamo v mezoglei z amébocytov alebo choanocytov, pričom spermie sú k vajíčkam prenášané prúdom vody.

Typy oplodnenia

Oplodnenie (fertilizácia) je biologický proces, pri ktorom dochádza k splynutiu gamét opačného pohlavného typu - konkrétne vajíčka a spermie. Tento proces vedie k vytvoreniu zygoty, ktorá predstavuje prvú bunku nového jedinca s kompletnou genetickou výbavou oboch rodičov.

U živočíchov rozlišujeme dva hlavné spôsoby oplodnenia:

• Vonkajšie (mimotelové) oplodnenie: K splynutiu gamét dochádza voľne vo vonkajšom prostredí (takmer výlučne vo vode) mimo tela matky. Tento spôsob je bežný u vodných bezstavovcov, väčšiny rýb a lúčoplutvovcov, a u obojživelníkov.
• Vnútorné (vnútrotelové) oplodnenie: Gaméty splývajú bezpečne chránené vo vnútorných pohlavných orgánoch matky. Predstavuje dôležitú evolučnú adaptáciu na suchozemské prostredie, typickú pre väčšinu suchozemských bezstavovcov, drsnokožce, plazy, vtáky a cicavce.

Kopulačné orgány a spermatofory

U väčšiny živočíchov, ktoré sa rozmnožujú vnútorným oplodnením, majú samce vyvinuté špecializované kopulačné orgány (napríklad párový hemipenis u šupinatých plazov, penis u cicavcov, alebo premenené končatiny ako gonopódy u článkonožcov či pterygopody u drsnokožcov). Prostredníctvom nich prenášajú počas pohlavného aktu (kopulácie) spermie priamo do pohlavných ciest samice.

Niektoré živočíchy s vnútorným oplodnením však pevné kopulačné orgány nemajú. Namiesto toho samce vytvárajú spermatofory. Ide o slizovité, často chitinózne puzdrá a nosiče spermií, ktoré samce umiestňujú buď priamo do tela samice, alebo do vonkajšieho prostredia, odkiaľ si ich samica sama nasaje alebo zavedie do pohlavného otvoru. Využívajú to mnohé druhy pavúkovcov, stonožiek, hmyzu, pijavice, ale aj stavovce ako mloky. Z evolučného hľadiska sa odkladanie spermatofórov do prostredia považuje za dôležitý prechodový stupeň medzi mimotelovým a vnútrotelovým oplodnením. Špecifickým prípadom sú vtáky. Zväčša nemajú penis a spermie si partneri odovzdávajú len priložením a pritlačením svojich kloák.

Typy živočíchov z hľadiska pohlavných orgánov

Z hľadiska tvorby pohlavných orgánov a buniek rozlišujeme dva základné typy živočíchov:

• Rôznopohlavnosť (gonochorizmus): Samčie a samičie pohlavné bunky sa tvoria oddelene v rôznych jedincoch (samcoch a samiciach). Väčšina živočíchov patrí medzi gonochoristy.
• Obojpohlavnosť (hermafroditizmus): Samčie a samičie pohlavné bunky sa tvoria spoločne v jednom jedincovi. Niekedy je dokonca pre obe pohlavia vytvorená spoločná obojpohlavná žľaza nazývaná ovotestis (napríklad u niektorých ulitníkov). Hermafroditizmus predstavuje skôr ekologickú adaptáciu na prostredie. Vyskytuje sa najčastejšie v prípadoch, keď je populácia veľmi riedka, alebo keď majú živočíchy obmedzenú pohyblivosť, prípadne vedú parazitický spôsob života.

Druhy hermafroditizmu

Z hľadiska dozrievania pohlavných buniek delíme hermafroditizmus na dva spôsoby:

• Postupný (sekvenčný) hermafroditizmus: Jedinec počas života cielene mení pohlavie. Ak funguje najprv ako samec a neskôr sa fyziologicky stáva samicou, nazýva sa to proterandria (protandria). Ak je to naopak a zo samice sa neskôr stane samec, ide o proterogyniu (protogynia). Vyskytuje sa to napríklad u niektorých morských slimákov alebo koralových i akváriových rýb (klauny, mečovky, gupky).
• Súčasný (simultánny) hermafroditizmus: Vajíčka a spermie sa v tele tvoria a dozrievajú naraz. Živočích má však vyvinuté mechanizmy, ktoré aktívne zabraňujú samooplodneniu (využívajú to napríklad ploskulice, dážďovky či slimák záhradný, ktoré si spermie pri kopulácii navzájom vymenia).

Pohlavné znaky a dimorfizmus

Pohlavné znaky u živočíchov zohrávajú dôležitú úlohu v ich reprodukčnom správaní a podieľajú sa na odlišovaní samcov od samíc, čím priamo prispievajú k vzniku pohlavnej dvojtvárnosti (sexuálneho dimorfizmu). Tieto znaky sa štandardne delia na dve skupiny:

• Primárne pohlavné znaky: Sú priamo spojené s rozmnožovacím systémom a orgánmi. Predstavujú základné reprodukčné štruktúry nevyhnutné pre tvorbu a prenos gamét. Patria sem samotné pohlavné žľazy (vaječníky a semenníky). K primárnym znakom radíme aj vývody týchto žliaz a všetky prídavné žľazy (napríklad prostata), ktoré vylučujú látky potrebné pre bezpečné oplodnenie alebo úspešný vývin zárodku.
• Sekundárne pohlavné znaky: Zahŕňajú rôzne fyzické, morfologické a behaviorálne charakteristiky, ktoré navonok odlišujú samce od samíc. Prispievajú k rozmnožovaciemu úspechu, ale nie sú priamo spojené so samotnou produkciou gamét.

Príklady sekundárnych pohlavných znakov

• Adaptácie na prichytenie samičky pri kopulácii (zväčšený predný pár nôh potápnika).
• Pomocné orgány na prechovávanie mláďat (vak u vačkovcov).
• Špecializované orgány na prenos spermií (takzvané gonopódy, napríklad pterygopody u žralokov, gonopódium u živorodých rýb, párový hemipenis plazov, alebo hektokotylové rameno hlavonožcov, ktoré sa dokonca môže oddeliť od tela samca).
• Sfarbenie peria alebo srsti (napríklad hriva leva, chvost páva), ktoré slúži na prilákanie partnerov alebo na vizuálne zastrašenie konkurentov.
• Okrídlenosť a bezkrídlosť (napríklad u niektorých druhov hmyzu).
• Signálne charakteristiky ako pachové žľazy, parohy u samcov cicavcov či žiarivé sfarbenie samcov rýb v období neresu.

Výživa a štruktúra vajíčka

Vajíčko má zvyčajne guľovitý, ojedinele oválny tvar a spravidla patrí medzi najväčšie bunky v tele organizmu. Vo vnútri sa nachádza cytoplazma (nazývaná aj ooplazma), ktorá obsahuje dôležité mitochondrie a kvapôčky žĺtka. Žĺtok tu slúži ako nevyhnutný zdroj výživy a stavebný materiál pre vyvíjajúci sa zárodok (embryo). Z evolučného hľadiska platí dôležité pravidlo: množstvo žĺtka priamo súvisí s dĺžkou embryonálneho a larválneho vývinu.

Typy vajíčok podľa množstva a lokalizácie žĺtka

• Oligolecitálne a izolecitálne: Obsahujú pomerne málo žĺtka, ktoré je rovnomerne rozložené po celej cytoplazme (napríklad u ježoviek a kopijovcov).
• Mezolecitálne a heterolecitálne: Žĺtok je koncentrovaný na jednom konci, ktorý nazývame vegetatívny pól (jadro je na opačnom, animálnom póle). Tieto vajíčka sú typické pre živočíchy s dlhým larválnym štádiom, ale krátkym embryonálnym vývinom (napríklad obojživelníky, kruhoústnice, dvojdyšníkovce).
• Polylecitálne: Obsahujú veľké množstvo žĺtka. Sú typické pre živočíchy s dlhým embryonálnym vývinom a bez larválneho štádia. Funkčne sa delia na:
  • Telolecitálne: Žĺtok zapĺňa dominantnú časť a takmer celé vajíčko, pričom cytoplazma s jadrom tvorí len malý zárodočný terčík na povrchu (typické pre vajíčka drsnokožcov, plazov, vtákov a vajcorodých cicavcov).
  • Centrolecitálne: Cytoplazma tvorí len tenkú vrstvu na povrchu vajíčka, pričom jadro s malým množstvom cytoplazmy sa nachádza v strede a medzi týmito dvoma vrstvami je husto uložený žĺtok (typické pre vajíčka hmyzu).
• Alecitálne (druhotne oligolecitálne): Sú vajíčka takmer úplne bez zásobného žĺtka.

Pohlavné rozmnožovanie človeka

Človek sa podobne ako všetky ostatné cicavce a ako väčšina stavovcov, či dokonca drvivá väčšina eukaryotických organizmov, rozmnožuje pohlavne. Na pohlavnom rozmnožovaní sa podieľajú len dva typy pohlavných buniek, a to samčie a samičie a tieto bunky sú základom dvoch pohlaví, samčieho a samičieho.

Ženské pohlavné orgány a cyklus

V ženských pohlavných orgánoch sa tvoria ženské pohlavné bunky - vajíčka. Syntetizujú a uvoľňujú sa pohlavné hormóny, dochádza v nich k oplodneniu a vývinu zárodku i plodu. K vnútorným pohlavným orgánom patria:

• vaječníky
• vajíčkovody
• maternica
• pošva

Vaječník (ovarium)

Vaječník (ovarium) je párová žľaza mandľovitého tvaru. Je uložený v malej panve po stranách maternice. Veľkosť, tvar a povrch sa menia v závislosti od veku a fázy reprodukčného cyklu. U mladej ženy, ktorá ešte nerodila, je dlhý asi 3 cm a široký 1,5 cm, má hmotnosť asi 10 g. Až po puberte je povrch vaječníka hladký, po ovuláciách sa zjazvuje. Od puberty má dve základné funkcie: produkovať ženské pohlavné bunky - vajíčka a syntetizovať pohlavné hormóny - estrogén a progesterón.

Oogenéza: Vývin ženských pohlavných buniek - vajíčok (ovulum), prebieha vo vaječníku zo zárodočných buniek - oogónií. Začína sa na rozdiel od spermiogenézy ešte pred narodením, čiže počas vnútromaternicového vývinu.

Vajíčkovody (tuba uterina)

Vajíčkovod (tuba uterina) je párová trubica dlhá 10-12 cm, s priemerom 0,5 cm, uložená je po stranách maternice. Úloha: zachytiť vajíčko uvoľnené zo zrelého Graafovho folikulu a dopraviť ho do maternice.

Maternica (uterus)

Maternica (uterus) je nepárový dutý svalový orgán, uložený v malej panve medzi močovým mechúrom a konečníkom. Úloha: dochádza k uhniezdeniu vyvíjajúceho sa zárodku a vývinu plodu až do pôrodu.

Pošva (vagina)

Pošva (vagína) je svalovo-väzivová (elastická) trubica umiestnená medzi močovým mechúrom a konečníkom. Je vývodnou pôrodnou cestou a kopulačným orgánom. Je dlhá 8-12 cm s rôznym priemerom.

Menštruačný cyklus

Objaví sa prvé krvácanie a tým sa začína obdobie pohlavnej aktivity ženy - menarché. Dozrievanie vajíčka aj menštruácia sa opakujú každý lunárny mesiac (v priemere každých 28 dní). Obdobie života ženy, v ktorom sa reprodukčný cyklus zastavil, nazývame menopauza.

Menštruačný cyklus prebieha v niekoľkých fázach:

1. Folikulová fáza (predovulačná): Rast a dozrievanie folikulu. Nastáva po menštruácii. Výsledkom je zrelý Graafov folikul s vajíčkom. Bunky obalu folikula vylučujú hormóny estrogény.
2. Ovulácia: 12. - 14. deň cyklu. Zrelý Graafov folikul sa vyklenie nad povrch vaječníka, dochádza k jeho prasknutiu a uvoľneniu vajíčka. V tejto fáze je už vajíčko pripravené na oplodnenie.
3. Luteínová fáza (poovulačná): Vytvorenie žltého telieska (corpus luteum) so stavbou a funkciou endokrinnej žľazy. Vylučuje hormón - progesterón. Žlté teliesko (corpus luteum menstruationis) funguje iba dočasne. V prípade oplodnenia žlté teliesko sa rozvíja, rastie až dosiahne veľkosť takmer polovice vaječníka. Svojou hormonálnou činnosťou v priebehu tehotenstva tlmí vývin folikulov a dozrievanie vajíčok vo vaječníku a zabezpečuje priaznivý vývin zárodku v maternici. Takéto žlté teliesko sa nazýva tehotenské žlté teliesko (corpus luteum graviditas).

Uterinný cyklus - menštruačný

Uterinný cyklus predstavuje morfologicko-funkčné zmeny sliznice maternice, ktoré podliehajú hormonálnej regulácii hormónov vaječníka a závisia od dozrievania folikulov a vzniku žltého telieska. V priebehu menštruačného cyklu sa sliznica maternice prispôsobuje na prijatie oplodneného vajíčka.

1. Menštruačná fáza: Prebieha 1. až 4. deň cyklu, ak nedošlo k oplodneniu vajíčka. Začína odlúpením a odstránením sliznice maternice prestúpenej krvou, čo sa prejaví krvácaním z pošvy.
2. Proliferačná fáza: Prebieha od 5. do 14. dňa pod vplyvom estrogénov zrejúceho folikulu vaječníka.
3. Sekrečná fáza: Trvá od 15. do 28. dňa, je pod vplyvom hormónu žltého telieska - progesterónu. Sliznica ďalej hrubne a nadobúda hubovitú konzistenciu. Žliazky sa rozširujú, predlžujú, špirálovito stáčajú, produkujú hlienovitý sekrét, cievy sa bohato rozvetvujú. Sliznica sa stáva kyprou, dobre prekrvenou a presiaknutou tekutinou.
4. Ischemická fáza: Nastáva v 28. deň cyklu. V prípade, že vajíčko nebolo oplodnené, žlté teliesko zaniká a klesá produkcia pohlavných hormónov.

Vývin dieťaťa

Oplodnenie (fertilizácia) je proces, pri ktorom dochádza k splynutiu gamét opačného pohlavného typu, konkrétne vajíčka a spermie. Tento proces vedie k vytvoreniu zygoty, čo je oplodnené vajíčko.

Vnútorné oplodnenie je charakteristické pre človeka. Gaméty splývajú vo vnútorných pohlavných orgánoch matky. U cicavcov, vrátane človeka, majú samce špecializované kopulačné orgány (penis), ktorými počas pohlavného aktu (kopulácia, coitus) prenášajú spermie do tela samice.

Vývin zárodku a plodu

Ontogenéza sa začína oplodnením vajíčka a končí sa smrťou. Zahŕňa obdobie od splynutia gamét a vzniku zygoty až po vyliahnutie alebo narodenie nového jedinca.

• Štiepenie (brázdenie): Oplodnené vajíčko sa mitotickým delením postupne brázdi, až vznikne guľovitý útvar - morula.
• Blastula: Množením buniek dochádza ku vzniku dutej gule - blastula, ktorej vnútro vypĺňa prvotná telová dutina - blastocél.
• Gastrula: Z jednovrstvovej blastuly vznikne vakovitý, dvojvrstvový útvar - gastrula (vonkajšia vrstva - ektoderm a vnútorná - endoderm). Pri dvojstranne súmerných živočíchoch sa tvorí aj tretia zárodočná vrstva - mezoderm.

Vývin u človeka

U človeka prebieha vývin v maternici:

• Zárodok (embryo): Prvé mesiace vývinu.
• Plod (foetus): Od začiatku tretieho mesiaca tehotenstva, keď už funguje placenta aj niektoré orgány.

Z trofoblastu sa vytvára vonkajší plodový obal chorion, z ktorého sa vyvíja orgán placenta (plodový koláč). V placente sú cievy matky aj plodu, ale krv matky sa s krvou dieťaťa nemieša. S placentou je plod spojený pupočnou šnúrou. Gravidita trvá približne 270 dní.

Kto určuje pohlavie dieťaťa?

Človek má 46 chromozómov nesúcich DNA, t. j. 23 párov. Posledný pár chromozómov nazývame pohlavné chromozómy, pričom jeden z dvojice chromozómov muža má tvar X a druhý Y. V pohlavných bunkách (spermie, vajíčka) je len polovičný počet chromozómov, t. j. 23 a pohlavný chromozóm v spermii môže mať tvar X alebo Y. U žien je to inak, lebo ich pohlavné chromozómy majú tvar XX, čiže po rozdelení sady chromozómov má každé vajíčko pohlavný chromozóm X. Za pohlavie dieťaťa je teda primárne zodpovedný muž.

tags: #pohlavne #rozmnozovanie #konjugaciou

Populárne príspevky:

• príbeh Eduarda Kubalu a Aloe Vera
• Osviežte svoju spálňu s kaktusovými obliečkami
• Najkrajšie letné kvety
• Starostlivosť o ibištek
• sprievodca rímskym šalátom