когда необходимы и как удобрять в домашних условиях
– Все комнатные цветы и растения нуждаются в активной подкормке с апреля по октябрь: весной и летом 1 раз в неделю-две их обязательно нужно побаловать либо комплексными удобрениями, либо через раз минеральными и органическими, – говорит председатель клуба «Цветоводы Москвы» Татьяна Жашкова. – Как правило, в зимний период отдых большинство растений замедляют рост и даже впадают в «спячку». И подкармливать их нужно гораздо реже – 1 раз в месяц-полтора. Некоторые суккуленты вовсе не поливают и не подкармливают.
Итак, с апреля домашним растениям и цветам нужен не только более частый полив, но и более частая подкормка. Какое удобрение выбрать – на ваше усмотрение. Большой популярностью пользуются жидкие комплексные удобрения, которые просто разводят в воде и поливают цветы, как обычно. Есть удобрения для более буйного цветения, для ускорения роста и т.д.
А вообще всегда нужно помнить простое правило: в период активного роста растения нуждаются в азоте, во время цветения и плодоношения – в фосфоре и калии (1).
ВАЖНО!
Универсальные комплексные удобрения подходят для всех домашних растений. Но все же, удобрения, как и грунт, лучше всего выбирать по типу растений – для цветущих, для лиан, для суккулентов, для орхидей и т.д.
Когда удобрение жизненно необходимо комнатным цветам
Есть несколько ситуаций, когда подкормка для растение становится крайне необходимой:
- рост цветов резко остановился, они не выбрасываю новых листьев и почек;
- растение начало неожиданно сбрасывать старые листья, а новые не растут;
- вы забыли, как выглядят цветы ваших любимых растений;
- видите, что листья потускнели, стебли стали более тонкими, не упругими, в общем, у растения – крайне болезненный вид.
Очень хорошо и быстро действует навоз. Для комнатных растений его используют в виде коровяка – водного настоя. После такого полива растения быстро трогаются в рост и наращивают большой объем зеленой массы. Однако использовать его нужно осторожно – они не подходит для цветов, которые сильно поражаются грибными болезнями, поскольку может спровоцировать вспышку заболеваний (2).
Фото: pixabay.comКак удобрять домашние растения
– Каким бы ни было ваше удобрение – сухим или жидким – вносить его нужно обязательно в увлажненную землю, – предупреждает Татьяна Жашкова. – Иначе можно обжечь корни. И кроме того – обязательно соблюдайте дозировку удобрений. Принцип «подкормлю побольше, будет расти лучше» не сработает. Если растение слишком перекормлено, оно может остановиться в развитии и даже погибнуть. Слишком много хорошего – это тоже плохо.
Народные рецепты подкормок домашних растений
Существует множество вариантов таких подкормок, вот самые популярные их них.
Сахар
Глюкоза, которую обожают цветущие растения. Если время от времени будете высыпать 1/2 чайной ложки сахара под корни и сразу поливать водой, растения отблагодарят долгим и пышным цветением.
Измельченная банановая кожура
Хороший источник калия. Но требует серьезной подготовки: как следует просушите кожуру в течение недели, тщательно измельчите в блендере. И уже этот порошок смешивайте с землей в горшках. Особенно хорошо это делать во время пересадки.
Есть и такой совет: настоять свежую кожуру в воде до появления пены, потом процедить и этим «бульоном» поливать растения раз в две недели.
Зола от дров
Некоторые используют сигаретный пепел, но в нем слишком много канцерогенов, особенно если сигареты с ароматизаторами. Лучше всего подсыпать в горшки золу из-под обычных дров, привезенную с дачи. Она наполняет землю азотом, который особенно необходим цветам в период буйного роста и цветения. Кроме того, зола отлично борется с вредными мушками.
Можно сделать жидкое зольное удобрение: 2 ст. ложки золы на 1 л теплой воды. Настаивать 2 дня, поливать 1 раз в 2 недели.
Крапива
Свежая крапива поможет цветам не болеть и быть крепкими. Отвар крапивы наполняет землю минералами и азотом. Это так называемое зеленое удобрение, которое полезно и на даче, и дома. Достаточно замочить побеги крапивы на сутки в теплой воде, процедить, поливать 1 раз в 2 недели.
Водка
Если растения захирели и потеряли радость жизни, просто «напоите» их – на 3 л воды разведите 100 г водки и полейте домашние цветы. Буквально через 2 – 3 дня вы заметите, как ваши питомцы приободрятся.
Вода из террариума и аквариума
Если растения любят жидкие удобрения из навоза животных и птиц, то почему бы им не любить аквариумную воду, где также растворены различные питательные вещества? Конечно, не стоит злоупотреблять и совсем переводить растения только на аквариумные воду, но 1 раз в 2 недели, в качестве подкормки, очень даже подойдет.
Фото: pixabay.comОпасные народные подкормки
Есть и другие народные советы по удобрению комнатных растений, но они могут нанести вред и даже убить ваших цветочки.
Кофейная гуща
Многие добавляют в цветочные горшки спитые заварку и кофейную гущу, мол, в них ведь столько пользы, да и земля будет более рыхлой. И если чайная заварка, действительно, хотя бы делает грунт более рыхлым, то вот кофейная гуща закисляет почву, что может стать губительным для цветов, особенно цветущих.
Яичная скорлупа
Во-первых, комнатные цветы в кальции фактически не нуждаются. Во-вторых, скорлупу лучше всего использовать в качестве дренажа. Если раздавить помельче, то в качестве разрыхлителя для земли. В этом случае польза, действительно, есть.
Что важно учитывать при подкормках растений
Чем бы вы не подкармливали своих домашних любимцев, если им недостаточно света, неподходящая температура и влажности, они все равно не будут хорошо расти. Поэтому для начала организуйте им правильное место и освещение – обязательно купите досвечивающую лампу, если окна вашей квартиры выходят на север. Не забывайте опрыскивать их каждый день. А зимой – укрывать батареи влажным полотенцем, чтобы не пересушивать воздух. И тогда цветы отблагодарят вас долгой жизнью, здоровыми листьями и красивым цветением.
Популярные вопросы и ответы
Об подкормках для комнатных растений мы также поговорили с агрономом-селекционером Светланой Михайловой.
Обязательно ли подкармливать комнатные растения?
Обязательно. Этим можно пренебречь у себя в саду или огороде, если земля плодородная. Плюс там так или иначе в почву попадает питательная органика. А в цветочных горшках объем грунта небольшой, растения быстро забирают их него все необходимые элементы и начинают голодать. Поэтому одобрять их надо.
Эффективны ли народные подкормки комнатных растений?
Мы можем говорить только об эффективности классических удобрений – минеральных и органических. Их действие научно обосновано и дозы рассчитаны опытным путем. Народные средства никто не изучал – на профессиональном уровне никто не ставил экспериментов с банановой кожурой, яичной скорлупой и тому подобному. Лучше использовать проверенные удобрения, в том числе золу.
Можно ли подкармливать комнатные растения минеральными удобрениями?
Проблемы минеральных удобрений в дозировке – с ними легко переборщить, потому что объем почвы в горшке небольшой, а их дозы зачастую указаны для садовых и огородных культур. Для подкормки комнатных лучше использовать жидкие удобрения – на них указаны дозы именно для домашних растений и отмерять из очень удобно – они, как правило, имеют мерный колпачок.
Источники
- Тулинцев В.Г. Цветоводство с основами селекции и семеноводства // Стройиздат, Ленинградское отделение, 1977 – 208 с.
- Висящева Л.В., Соколова Т.А. Промышленное цветоводство. Учебник для техникумов // М.: Агропромиздат, 1991 – 368 с.
Чем удобрить почву? Правильные расчеты!
Питательные элементы вносятся в почву тремя способами.
1. Основной метод.
В данном случае удобрения поступают в почву перед посадкой. Заблаговременное внесение удобрений положительно сказывается на растениях, поскольку полезные вещества становятся доступными для корневой системы. Делать это необходимо либо осенью, либо в начале весны.
Основной метод внесения удобрений подходит для калийных и фосфорных добавок, которые отличаются малой подвижностью и остаются в почве до периода наибольшей активности в жизни растения.
2. Припосевной метод.
Данный метод характеризуется тем, что применяется перед самым началом посадок или даже во время посева. В траншеи и рядки вносятся быстрорастворимые удобрения и азотные добавки (которые, кстати, быстро улетучиваются). Внесение удобрений таким методом позволяет добиться того, что растения получают максимум питательных веществ.
3. Подкормки.
Подкормки необходимо производить во время созревания плодов. Концентрация подкормок слабее, чем ее уровень в предыдущих двух способах. Осуществлять подкормки можно двумя методами: и корневым, и внекорневым.
Виды питательных смесей
Вид смеси |
Происхождение |
Минеральная |
Химическое или природное |
Органическая |
Животное или растительное |
Микроэлементы |
Добавочные компоненты питания |
Технологии внесения удобрений
Способов внесения удобрений не так много: 1) разбросный метод; 2) локальный метод.
Первый предполагает рассыпание удобрений по всей площади с последующим перекапыванием. Второй – отличный способ, позволяющий доставить питательные вещества сразу к корневой системе растения. Безусловно, для полей предпочтителен разбросный метод, поскольку благодаря ему удобрения распределяются равномерно.
Если говорить о количестве вносимых удобрений, то здесь стоит рассмотреть зависимость этого количества от почвенного состава.
Как удобрять легкие песчаные почвы
Легкие песчаные почвы – особенные. Питательные вещества в них задерживаются плохо, а сами почвы подвержены вымыванию (особенно быстро вымывается азот и калий). Важно обеспечить регулярное поступление удобрений и причем небольшими порциями.
При первом внесении минеральных удобрений важно вносить 50% от всего количества. Вторая половина должна поступать в почву дробно в течение вегетации. Проводить заделку элементов питания требуется каждый год. В противном случае есть риск отсутствия урожая в следующем сезоне.
Удобрение глинистых почв
Данный тип почв – полная противоположность песчаным почвам. Здесь достаточно однократного внесения удобрений. Глина может удержать все, включая азотные вещества, которые, кстати, рекомендуется добавлять осенью. Очень полезным будет применение смесей из фосфора, калия и азота. Очевидно, что в жарких районах страны требуется поддерживать достаточный уровень увлажнённости почвы, поскольку глина сильно подвержена высыханию, что может повлечь за собой ожог корневой системы химикатами. Предпочтительный тип полива – капельный.
Удобрение растений на черноземных почвах
На черноземных почвах удобрения нужно вносить осенью или за 7 дней до посадки. Удобрения вносятся, как правило, в траншеи с использованием сельскохозяйственной техники. Первоначальная доза питательных веществ способна поддержать растение в течение всего периода роста и развития. В случае возникновения грибковой инфекции или при появлении признаков дефицита конкретных элементах рекомендуется использовать внекорневое опрыскивание микроэлементами, а также полив органическими растворами.
Отметим, что в период дождей калий и азот могут оказаться ниже корневой системы, что скажется на структуре и окраске листьев растения.
Удобрение тяжелых почв
К тяжелым почвам относятся подзолистые, дерново-подзолистые и торфяные. Здесь важно внести удобрения с осени. Данный тип почв по своей природе отличаются недостатком фосфора и азота, что обуславливает необходимость регулярного внесения питательных веществ. Также тяжелые почвы плохо пропускают кислород и воду. Важно использовать абсолютно все способы внесения удобрений, включая осеннюю заделку фосфора с последующим перепахиванием, внесения калия и азота, внекорневые подкормки. Требуется часто рыхлить такой тип почв и поливать растворами на основе органических смесей.
Внесение минеральных удобрений – как рассчитать количество
Осеннее внесение: смешивание калия (5 частей), фосфора (5 частей), азота (1 часть).
Весеннее внесение: калий, фосфор, азот в равных частях.
Удобрение |
Количество в столовой ложке |
Количество в стакане |
Карбамид (мочевина) |
10г |
130г |
Селитра аммиачная |
17г |
170г |
Селитра натриевая |
18г |
240г |
Селитра кальциевая |
15г |
200г |
Суперфосфат (порошок) |
18г |
240г |
Суперфосфат (гранулы) |
17г |
220г |
Фосфоритная мука |
26г |
350г |
Калий хлористый |
14г |
180г |
Калий сернокислый |
20г |
260г |
Калийная соль |
17г |
220г |
Использование органических удобрений
Способ |
Описание |
Под перекопку |
Удобрение попадает в верхний слой почвы и под воздействием бактерий превращается в питательное вещество |
Опрыскивание |
|
Полив |
Данный способ позволяет существенно сэкономить время. Вся вода поступает под корень, а значит абсолютно все питательные вещества поступают к растению. |
Внесение микроэлементов
Метод внесения – внекорневой.
Рассмотрим требуемое количество вещества на 10 литров для опрыскивания.
Название вещества |
Норма на 10 литров |
Йод |
10 – 40 капель, зависит от растения |
Борная кислота |
2г |
Марганцовка |
2ч. л. |
Сульфат магния |
5г |
Не забывайте о применение комплексных растворов микроэлементов.
В НПО «Мелиоратор» вы можете приобрести технику для обработки почвы (например, почвофрезы), а также оборудование для орошения (дождевальные машины, дизельные насосные станции). Мы являемся производителями представленной продукции, а значит предложим вам лучшую цену и условия поставки.
Оплодотворение – Молекулярная биология клетки
После освобождения яйцеклетка и сперматозоид обречены на смерть в течение нескольких минут или часов, если только они не найдут друг друга и не сольются в процессе оплодотворения. В результате оплодотворения яйцеклетка и сперматозоиды сохраняются: яйцеклетка активируется, чтобы начать свою программу развития, а гаплоидные ядра двух гамет объединяются, образуя геном нового диплоидного организма. Наиболее интенсивно механизм оплодотворения изучен у морских беспозвоночных, особенно у морских ежей. У этих организмов оплодотворение происходит в морской воде, в которую выделяется огромное количество как сперматозоидов, так и яйцеклеток. Таких внешнее оплодотворение было более доступно для изучения, чем внутреннее оплодотворение млекопитающих, которое обычно происходит в половых путях самок после спаривания.
Однако в конце 1950-х годов стало возможным оплодотворение яйцеклеток млекопитающих in vitro, что открыло путь к анализу клеточных и молекулярных событий при оплодотворении млекопитающих. Прогресс в понимании процесса оплодотворения у млекопитающих принес существенную пользу в медицине: оплодотворенные яйца млекопитающих in vitro может развиться в нормальных особей при пересадке в матку; таким образом, многие ранее бесплодные женщины смогли родить нормальных детей. Как упоминалось ранее, можно использовать оплодотворение in vitro для получения клона овцы, свиньи или мыши путем переноса ядра одной из их соматических клеток в неоплодотворенную яйцеклетку, у которой было удалено собственное ядро или уничтожен. Нет причин сомневаться в том, что таким же образом можно клонировать и человека, хотя существуют серьезные этические аргументы в пользу того, следует ли это когда-либо делать, тем более что вероятность рождения ненормального ребенка очень высока. В этом разделе мы сосредоточим наше обсуждение на оплодотворении яиц млекопитающих.
Видоспецифичное связывание с Zona Pellucida вызывает акросомную реакцию сперматозоидов
Из 300 000 000 человеческих сперматозоидов, эякулированных во время полового акта, только около 200 достигают места оплодотворения в яйцеводе. Имеются данные о том, что химические сигналы, испускаемые клетками фолликула, окружающими овулировавшую яйцеклетку, привлекают сперматозоиды к яйцеклетке, но природа молекул хемоаттрактантов неизвестна. Найдя яйцеклетку, сперматозоид должен сначала мигрировать через слой фолликулярных клеток, а затем прикрепиться к оболочке яйцеклетки и пересечь ее — прозрачная зона. Наконец, сперматозоиды должны соединиться с плазматической мембраной яйцеклетки и слиться с ней. Чтобы стать способной выполнять эти задачи, эякулированная сперма млекопитающих обычно должна быть изменена условиями в женских половых путях, процесс, называемый капацитацией, который у людей занимает около 5–6 часов. Капацитация запускается ионами бикарбоната (HCO 3 –) во влагалище, которые проникают в сперму и непосредственно активируют растворимый фермент аденилатциклазу в цитозоле. Циклаза продуцирует циклический АМФ (обсуждается в главе 15), который помогает инициировать изменения, связанные с капацитацией. Капацитация изменяет состав липидов и гликопротеинов плазматической мембраны сперматозоидов, увеличивает метаболизм и подвижность сперматозоидов и заметно снижает мембранный потенциал (то есть мембранный потенциал становится более отрицательным, так что мембрана становится гиперполяризованной).
Как только капацитированный сперматозоид проникает в слой клеток фолликула, он связывается с блестящей оболочкой (см. ). Зона обычно действует как барьер для оплодотворения у разных видов, и ее удаление часто устраняет этот барьер. Человеческая сперма, например, оплодотворяет яйцеклетки хомяков, из которых была удалена оболочка, с помощью специфических ферментов; неудивительно, что такие гибридные зиготы не развиваются. Однако яйцеклетки хомяков без Zona иногда используются в клиниках по лечению бесплодия для оценки оплодотворяющей способности сперматозоидов человека in vitro ().
Рисунок 20-30
Электронная микрофотография человеческого сперматозоида, контактирующего с яйцеклеткой хомяка. Зона пеллюцида яйца была удалена, обнажая плазматическую мембрану, содержащую многочисленные микроворсинки. Способность спермы индивидуума проникать в яйцеклетку хомяка составляет (далее…)
Прозрачная зона яйцеклетки млекопитающих состоит в основном из трех гликопротеинов, все из которых вырабатываются исключительно растущим ооцитом. Два из них, ZP2 и ZP3, собираются в длинные филаменты, а другой, ZP1, сшивает филаменты в трехмерную сеть. Белок ZP3 имеет решающее значение: самки мышей с инактивированным 9Ген 0003 ZP3 дает яйца без оболочки и бесплодны. ZP3 отвечает за видоспецифичное связывание сперматозоидов с оболочкой, по крайней мере, у мышей. Несколько белков на поверхности сперматозоидов, которые связываются со специфическими O-связанными олигосахаридами на ZP3, участвуют в качестве рецепторов ZP3, но вклад каждого из них неясен. При связывании с оболочкой сперматозоиды вызывают акросомальную реакцию, при которой содержимое акросомы высвобождается путем экзоцитоза (10). По крайней мере, у мышей триггером акросомной реакции является ZP3 в зоне, что вызывает приток Ca 2+ в цитозоль спермы; это, в свою очередь, инициирует экзоцитоз. Увеличение цитозольного Ca 2+ представляется необходимым и достаточным для запуска акросомной реакции у всех животных.
Рисунок 20-31
Акросомная реакция, возникающая, когда сперматозоид млекопитающего оплодотворяет яйцеклетку. У мышей единственный гликопротеин в блестящей оболочке, ZP3, считается ответственным как за связывание сперматозоидов, так и за индукцию акросомной реакции. Обратите внимание, что сперма млекопитающих (подробнее…)
Для оплодотворения необходима акросомная реакция. Он высвобождает различные гидролитические ферменты, которые помогают сперматозоидам туннелировать через блестящую оболочку, и он выявляет другие белки на поверхности сперматозоидов, которые связываются с белком ZP2 и, таким образом, помогают сперматозоидам поддерживать тесную связь с оболочкой при проникновении через нее. Кроме того, акросомная реакция обнажает белки в плазматической мембране сперматозоида, которые опосредуют связывание и слияние этой мембраны с мембраной яйцеклетки, как мы обсудим ниже. Хотя оплодотворение обычно происходит путем слияния спермы и яйцеклетки, оно также может быть достигнуто искусственно, путем введения спермы в цитоплазму яйцеклетки; это иногда делают в клиниках по лечению бесплодия, когда есть проблема со слиянием спермы и яйцеклетки.
Реакция коры яйцеклетки помогает обеспечить оплодотворение яйцеклетки только одним сперматозоидом
Хотя многие сперматозоиды могут связываться с яйцеклеткой, обычно только один из них сливается с плазматической мембраной яйца и вводит свое ядро и другие органеллы в цитоплазму яйца. Если сливаются более одного спермия — состояние, называемое полиспермией , — образуются мультиполярные или экстрамитотические веретена, что приводит к неправильному расхождению хромосом во время клеточного деления; образуются недиплоидные клетки, и их развитие обычно прекращается. Два механизма могут работать, чтобы гарантировать, что только один сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку. Во многих случаях быстрая деполяризация плазматической мембраны яйцеклетки, вызванная слиянием первого спермия, предотвращает слияние последующих сперматозоидов и тем самым действует как быстрый первичный блок полиспермии. Но мембранный потенциал возвращается к норме вскоре после оплодотворения, так что требуется второй механизм для обеспечения долгосрочного, вторичного блокирования полиспермии. Это обеспечивается корковой реакцией яйца .
Когда сперматозоид сливается с плазматической мембраной яйцеклетки, это вызывает локальное увеличение цитозольного Ca 2+ , которое волнообразно распространяется по клетке. В яйцах некоторых млекопитающих начальное увеличение Ca 2+ сменяются продолжительными колебаниями Ca 2+ . Имеются данные о том, что волна или колебания Ca 2+ индуцируются белком, который вводится в яйцеклетку сперматозоидом, но природа этого белка неизвестна.
Волна или колебания Ca 2+ активируют яйцеклетку, чтобы начать развитие, и они инициируют корковую реакцию, при которой кортикальные гранулы высвобождают свое содержимое путем экзоцитоза. Если искусственно увеличить цитозольную концентрацию Ca 2+ — либо непосредственно инъекцией Ca 2+ или опосредованно с помощью ионофоров, несущих Ca 2+ (обсуждается в главе 11), активируются яйца всех протестированных до сих пор животных, включая млекопитающих. Наоборот, предотвращение увеличения Ca 2+ путем инъекции хелатора Ca 2+ EGTA ингибирует активацию яйцеклетки в ответ на оплодотворение. В состав кортикальных гранул входят различные ферменты, высвобождающиеся в результате корковой реакции и изменяющие структуру блестящей оболочки. Измененная зона становится «затвердевшей», так что сперматозоиды больше не связываются с ней, и поэтому она блокирует полиспермию. Среди изменений, происходящих в зоне, — протеолитическое расщепление ZP2 и гидролиз сахарных групп на ZP3 ().
Рисунок 20-32
Считается, что корковая реакция в яйцеклетке мыши предотвращает попадание дополнительных сперматозоидов в яйцеклетку. Высвобожденное содержимое кортикальных гранул одновременно удаляет углеводы из ZP3, поэтому он больше не может связываться с плазматической мембраной сперматозоидов, и частично расщепляет (подробнее…)
Механизм слияния сперматозоидов и яйцеклеток до сих пор неизвестен
проникнув во внеклеточную оболочку яйца, он взаимодействует с плазматической мембраной яйца, лежащей над кончиками микроворсинок на поверхности яйца (см. ). Затем соседние микроворсинки быстро удлиняются и группируются вокруг сперматозоида, чтобы обеспечить его прочное удерживание и возможность слиться с яйцеклеткой. После слияния весь сперматозоид втягивается головой вперед в яйцеклетку по мере рассасывания микроворсинок. В сперме мышей трансмембранный белок 9Фертилин 0003, , который обнажается на поверхности сперматозоидов во время акросомной реакции, помогает сперматозоидам связываться с плазматической мембраной яйцеклетки, а также может играть роль в слиянии двух плазматических мембран.Fertilin состоит из двух гликозилированных трансмембранных субъединиц, называемых α и β, которые удерживаются вместе нековалентными связями (). Считается, что внеклеточный N-концевой домен субъединиц фертилина связывается с интегринами в плазматической мембране яйцеклетки и тем самым помогает сперматозоидам прикрепляться к яйцевой мембране при подготовке к слиянию. Интегрин в плазматической мембране яйца связан с членом tetraspan семейство мембранных белков, названных так потому, что они имеют четыре трансмембранных сегмента. Самки мышей с дефицитом этого белка бесплодны, так как их яйцеклетки не могут сливаться со спермой. Внеклеточный домен α-субъединицы фертилина содержит гидрофобную область, напоминающую фузогенную область вирусных слитых белков, которая обеспечивает слияние оболочечных вирусов с клетками, которые они заражают (обсуждается в главе 13). Синтетические пептиды, соответствующие этому участку α-цепи фертилина, могут индуцировать слияние мембран в пробирке, что согласуется с возможностью того, что фертилин помогает опосредовать слияние сперматозоидов и яйцеклеток.
Рисунок 20-33
Белок фертилин в плазматической мембране спермы. Субъединицы α и β, обе гликозилированные (не показаны), связаны нековалентно. Обе субъединицы принадлежат к семейству белков ADAM, которое включает белки, которые, как считается, функционируют (подробнее…)
Самцы мышей с дефицитом фертилина бесплодны, а их сперматозоиды в восемь раз менее эффективны, чем нормальные сперматозоиды, в связывании с плазмой яйцеклетки. мембрана, но только на 50% менее эффективна при слиянии с ней. Удивительно, но эти дефекты не являются основной причиной бесплодия. Сперматозоиды с дефицитом фертилина еще больше теряют способность связываться с блестящей оболочкой и мигрировать из матки в яйцеводы, где обычно происходит оплодотворение яйцеклетки. Очевидно, что роль fertilin в оплодотворении более сложна, чем первоначально предполагалось, и до сих пор полностью не изучена. Обнаружение того, что сперматозоиды с дефицитом фертилина все еще могут оплодотворять яйцеклетки в пробирке, хотя и неэффективно, предполагает, что другие белки сперматозоидов обычно помогают опосредовать связывание сперматозоидов и слияние с плазматической мембраной яйцеклетки.
По мере того, как клеточная биология оплодотворения млекопитающих становится более понятной и определяются молекулы, которые опосредуют различные этапы этого процесса, становятся возможными новые стратегии контрацепции. Один из подходов, изучаемый в настоящее время, например, состоит в том, чтобы иммунизировать самцов или самок молекулами, необходимыми для размножения, в надежде, что вырабатываемые антитела будут ингибировать активность этих молекул. В дополнение к различным гормонам и гормональным рецепторам, участвующим в размножении, подходящими молекулами-мишенями могут быть ZP3 и fertilin. Альтернативным подходом может быть введение олигосахаридов или пептидов, соответствующих лигандам, действующим при оплодотворении, таким как предполагаемый интегрин-связывающий домен фертилина. Небольшие молекулы этого типа блокируют оплодотворение в пробирке, конкурируя с нормальным лигандом за его рецептор.
Сперматозоид обеспечивает центриоль для зиготы
После оплодотворения яйцеклетка называется зиготой. Однако оплодотворение не завершено до тех пор, пока два гаплоидных ядра (называемых пронуклеусами) не соберутся вместе и не объединит свои хромосомы в одно диплоидное ядро. В оплодотворенных яйцах млекопитающих два пронуклеуса не сливаются напрямую, как у многих других видов. Они приближаются друг к другу, но остаются различными до тех пор, пока мембрана каждого пронуклеуса не разрушится, готовясь к первому митотическому делению зиготы (10).
Рисунок 20-34
Сближение пронуклеусов спермы и яйцеклетки после оплодотворения млекопитающих. Пронуклеусы мигрируют к центру яйца. Когда они собираются вместе, их ядерные оболочки переплетаются. Центросома реплицируется, ядерные оболочки разрываются (далее…)
У большинства животных, включая человека, сперматозоиды вносят в зиготу больший вклад, чем ДНК. Он также дает центриоль — органеллу, которой нет в неоплодотворенных человеческом яйцеклетке. Центриоль спермия входит в яйцеклетку вместе с ядром и хвостом спермия, и вокруг нее образуется центросома. У человека он реплицируется и помогает организовать сборку первого митотического веретена в зиготе. Это объясняет, почему мультиполярные или экстрамитотические веретена формируются в случаях полиспермии, когда несколько сперматозоидов вносят свои центриоли в яйцеклетку.
Рисунок 20-35
Иммунофлуоресцентные микрофотографии пронуклеусов сперматозоидов и яйцеклеток человека, сближающихся после in vitro оплодотворение. Микротрубочки веретена окрашиваются в зеленый с антитубулиновыми антителами, а ДНК маркируется в синий с окрашиванием ДНК. (A) Мейотическое веретено в (подробнее…)
Оплодотворение знаменует собой начало одного из самых замечательных явлений во всей биологии — процесса эмбриогенеза, в ходе которого зигота превращается в новую особь. Это тема следующей главы.
Резюме
Оплодотворение млекопитающих начинается, когда головка сперматозоида связывается видоспецифическим образом с блестящей оболочкой, окружающей яйцеклетку. Это вызывает акросомную реакцию в сперме, которая высвобождает содержимое ее акросомального пузырька, обнажая ферменты, которые помогают сперматозоиду переваривать свой путь через оболочку к плазматической мембране яйцеклетки, чтобы слиться с ней. Слияние сперматозоида с яйцеклеткой вызывает в яйцеклетке сигнал Ca 2+ . Сигнал Ca 2+ активирует яйцеклетку, чтобы пройти корковую реакцию, при которой кортикальные гранулы высвобождают свое содержимое, включая ферменты, которые изменяют блестящую оболочку и тем самым предотвращают слияние дополнительных сперматозоидов. Ca 9Сигнал 0033 2+ также запускает развитие зиготы, которое начинается после того, как гаплоидные пронуклеусы сперматозоида и яйцеклетки соединились, а их хромосомы выровнялись на одном митотическом веретене, что опосредует первое деление зиготы.
Экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО): Медицинская энциклопедия MedlinePlus
Экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО) представляет собой соединение женской яйцеклетки и мужской спермы в лабораторной чашке. In vitro означает вне организма. Оплодотворение означает, что сперматозоиды прикрепились к яйцеклетке и вошли в нее.
Обычно яйцеклетка и сперматозоиды оплодотворяются внутри женского тела. Если оплодотворенная яйцеклетка прикрепляется к слизистой оболочке матки и продолжает расти, ребенок рождается примерно через 9 месяцев. Этот процесс называется естественным или самопроизвольным зачатием.
ЭКО — это форма вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ). Это означает, что используются специальные медицинские методы, чтобы помочь женщине забеременеть. Чаще всего его пробуют, когда другие, менее дорогие методы бесплодия не дали результатов.
Пять основных этапов ЭКО:
Этап 1: Стимуляция, также называемая суперовуляцией
- Женщине вводят лекарства, называемые лекарствами от бесплодия, для увеличения производства яйцеклеток.
- В норме женщина производит одну яйцеклетку в месяц. Лекарства от бесплодия заставляют яичники производить несколько яйцеклеток.
- На этом этапе женщина будет регулярно проходить трансвагинальное ультразвуковое исследование яичников и анализы крови для проверки уровня гормонов.
Этап 2: Извлечение яйцеклеток
- Для удаления яйцеклеток из тела женщины проводится небольшая операция, называемая фолликулярной аспирацией.
- Большую часть времени операция проводится в кабинете врача. Женщине дадут лекарства, чтобы она не чувствовала боли во время процедуры. Используя ультразвуковые изображения в качестве ориентира, медицинский работник вводит тонкую иглу через влагалище в яичник и мешочки (фолликулы), содержащие яйцеклетки. Игла соединена с отсасывающим устройством, которое вытягивает яйцеклетки и жидкость из каждого фолликула по одному.
- Процедура повторяется для другого яичника. После процедуры могут быть спазмы, но они проходят в течение дня.
- В редких случаях может потребоваться тазовая лапароскопия для удаления яиц. Если женщина не производит или не может производить яйцеклетки, можно использовать донорские яйцеклетки.
Этап 3: Осеменение и оплодотворение
- Сперма мужчины помещается вместе с яйцеклетками самого высокого качества. Смешение спермы и яйцеклетки называется инсеминацией.
- Яйцеклетки и сперматозоиды затем хранятся в камере с контролируемой средой. Сперматозоид чаще всего попадает (оплодотворяет) в яйцеклетку через несколько часов после осеменения.
- Если врач считает, что вероятность оплодотворения низкая, сперматозоиды могут быть введены непосредственно в яйцеклетку. Это называется интрацитоплазматической инъекцией сперматозоидов (ИКСИ).
- Многие программы по лечению бесплодия регулярно проводят ИКСИ некоторых яйцеклеток, даже если все кажется нормальным.
Посмотрите это видео о: Интрацитоплазматическая инъекция спермы
Этап 4: Культивирование эмбриона
- Когда оплодотворенная яйцеклетка делится, она становится эмбрионом. Сотрудники лаборатории будут регулярно проверять эмбрион, чтобы убедиться, что он правильно растет. В течение примерно 5 дней нормальный эмбрион имеет несколько клеток, которые активно делятся.
- Пары с высоким риском передачи генетического (наследственного) заболевания ребенку могут рассмотреть возможность проведения преимплантационной генетической диагностики (ПГД). Процедуру чаще всего проводят через 3–5 дней после оплодотворения. Ученые лаборатории удаляют одну или несколько клеток из каждого эмбриона и проверяют материал на наличие конкретных генетических нарушений.
- По данным Американского общества репродуктивной медицины, ПГД может помочь родителям решить, какие эмбрионы имплантировать. Это снижает вероятность передачи расстройства ребенку. Техника спорная и предлагается не во всех центрах.
Этап 5: Пересадка эмбрионов
- Эмбрионы помещаются в матку женщины через 3–5 дней после забора яйцеклеток и оплодотворения.
- Процедура проводится в кабинете врача, пока женщина не спит. Врач вводит тонкую трубку (катетер), содержащую эмбрионы, во влагалище женщины, через шейку матки и вверх в матку. Если эмбрион прикрепляется (прикрепляется) к слизистой оболочке матки и растет, наступает беременность.
- Одновременно в матку может быть помещено более одного эмбриона, что может привести к рождению двойни, тройни и более. Точное количество переносимых эмбрионов — сложный вопрос, который зависит от многих факторов, особенно от возраста женщины.
- Неиспользованные эмбрионы могут быть заморожены и впоследствии имплантированы или пожертвованы.
ЭКО проводится, чтобы помочь женщине забеременеть. Он используется для лечения многих причин бесплодия, в том числе:
- Пожилой возраст женщины (пожилой возраст матери)
- Поврежденные или непроходимые фаллопиевы трубы (может быть вызвано воспалительным заболеванием органов малого таза или предшествующей репродуктивной операцией)
- Эндометриоз
- Мужской фактор бесплодия, включая снижение количества сперматозоидов и закупорку
- Необъяснимое бесплодие
ЭКО требует больших затрат физической и эмоциональной энергии, времени и денег. Многие пары, имеющие дело с бесплодием, страдают от стресса и депрессии.
Женщина, принимающая лекарства от бесплодия, может испытывать вздутие живота, боли в животе, перепады настроения, головные боли и другие побочные эффекты. Повторные инъекции ЭКО могут вызвать синяки.
В редких случаях препараты для лечения бесплодия могут вызывать синдром гиперстимуляции яичников (СГЯ). Это состояние вызывает накопление жидкости в брюшной полости и груди. Симптомы включают боль в животе, вздутие живота, быстрое увеличение веса (10 фунтов или 4,5 кг в течение 3–5 дней), снижение мочеиспускания, несмотря на употребление большого количества жидкости, тошноту, рвоту и одышку. Легкие случаи можно лечить постельным режимом. В более тяжелых случаях требуется дренирование жидкости с помощью иглы и, возможно, госпитализация.
Медицинские исследования показали, что лекарства от бесплодия не связаны с раком яичников.
Риски извлечения яйцеклетки включают реакции на анестезию, кровотечение, инфекцию и повреждение структур, окружающих яичники, таких как кишечник и мочевой пузырь.
Существует риск многоплодной беременности, когда в матку помещается более одного эмбриона. Вынашивание более одного ребенка одновременно увеличивает риск преждевременных родов и низкого веса при рождении. (Однако даже один ребенок, рожденный после ЭКО, подвержен более высокому риску недоношенности и низкой массы тела при рождении.)
Неясно, увеличивает ли ЭКО риск врожденных дефектов.
ЭКО очень дорого. В некоторых, но не во всех штатах есть законы, согласно которым медицинские страховые компании должны предлагать тот или иной вид страхового покрытия. Но многие планы страхования не покрывают лечение бесплодия. Плата за один цикл ЭКО включает расходы на лекарства, операцию, анестезию, УЗИ, анализы крови, обработку яйцеклеток и спермы, хранение и перенос эмбрионов. Точная сумма одного цикла ЭКО варьируется, но может стоить примерно от 12 000 до 17 000 долларов.
После переноса эмбрионов женщине может быть рекомендован отдых до конца дня. Полный постельный режим не требуется, если нет повышенного риска СГЯ. Большинство женщин возвращаются к нормальной деятельности на следующий день.
Женщины, проходящие ЭКО, должны ежедневно принимать инъекции или таблетки гормона прогестерона в течение 8–10 недель после переноса эмбриона. Прогестерон — это гормон, естественным образом вырабатываемый яичниками, который подготавливает слизистую оболочку матки (матки) к прикреплению эмбриона. Прогестерон также помогает имплантированному эмбриону расти и закрепляться в матке. Женщина может продолжать принимать прогестерон в течение 8-12 недель после беременности. Слишком низкий уровень прогестерона в первые недели беременности может привести к выкидышу.
Примерно через 12-14 дней после переноса эмбриона женщина вернется в клинику для проведения теста на беременность.
Немедленно свяжитесь со своим врачом, если вы проходили ЭКО и у вас есть:
- Лихорадка выше 100,5°F (38°C)
- Тазовая боль
- Сильное кровотечение из влагалища
- Кровь в моче
Статистика различается из одной клиники в другую и должны быть внимательно изучены. Тем не менее, популяции пациентов в каждой клинике разные, поэтому зарегистрированные показатели частоты наступления беременности нельзя использовать в качестве точного указания на то, что одна клиника предпочтительнее другой.
- Показатели беременности отражают количество женщин, забеременевших после ЭКО. Но не все беременности заканчиваются живорождением.
- Коэффициенты рождаемости отражают число женщин, родивших живых детей.
Перспективы показателей живорождения зависят от определенных факторов, таких как возраст матери, предшествующее живорождение и перенос одного эмбриона во время ЭКО. Показатели успеха изменились за эти годы отчасти из-за более широкого использования переноса отдельных эмбрионов. Клиники ЭКО поощряют перенос одного эмбриона, чтобы снизить риск многоплодной беременности, которая имеет более высокий риск осложнений, чем одноплодная беременность. Эмбрионы, которые не были перенесены, могут быть заморожены и сохранены. Циклы, в которых эти замороженные эмбрионы оттаивают и переносят, называются циклами переноса замороженных эмбрионов (FET).
ЭКО; Вспомогательные репродуктивные технологии; ИСКУССТВО; Процедура «ребенок из пробирки»; Бесплодие – in vitro
Catherino WH. Репродуктивная эндокринология и бесплодие. В: Goldman L, Schafer AI, ред. Медицина Голдман-Сесил . 26-е изд. Филадельфия, Пенсильвания: Elsevier; 2020: глава 223.
Форман Э.Дж., Лобо Р.А. Экстракорпоральное оплодотворение. В: Гершенсон Д.М., Ленц Г.М., Валеа Ф.А., Лобо Р.А., ред. Комплексная гинекология . 8-е изд. Филадельфия, Пенсильвания: Elsevier; 2022: глава 41.
Практический комитет Американского общества репродуктивной медицины и Практический комитет Общества вспомогательных репродуктивных технологий. Руководство по ограничениям количества эмбрионов для переноса: мнение комитета. Fertil Steril . 2021;116(3):651-654. PMID: 34330423, pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34330423/.
Цена ЛК. Экстракорпоральное оплодотворение и другие вспомогательные репродуктивные технологии. В: Chestnut DH, Wong CA, Tsen LC, et al, eds.