فيديو الدرس: الإخصاب العلوم

في هذا الفيديو، سوف نتعلم كيف نصف تركيب الحيوانات المنوية والبويضات في الإنسان، ونفسر كيف يحدث الإخصاب.

١٦:٢١

‏نسخة الفيديو النصية

في هذا الفيديو، سوف نتعلم كيف نصف تركيب الخلايا الجنسية البشرية: الحيوانات المنوية والبويضات. وسنوضح أيضًا كيف يحدث الإخصاب بين هذه الخلايا الجنسية لتكوين إنسان جديد.

لعلك تدرك أن التكاثر الجنسي في البشر يمكن أن ينتج نسلًا جديدًا، أي أطفالًا. ويعد الإخصاب جزءًا مهمًّا من عملية التكاثر الجنسي، وهو يتضمن مشيجين، يعرفان أيضًا بالخلايا الجنسية أو الخلايا التناسلية. في البشر، يطلق على المشيج الذكري حيوان منوي، ويطلق على المشيج الأنثوي بويضة. يحتوي كل من هذين المشيجين على نصف المادة الوراثية الموجودة في معظم خلايا الجسم الأخرى.

لعلك تتذكر أن خلايا الجسم، التي تعرف أيضًا باسم الخلايا الجسمية، تحتوي عادة على ٤٦ كروموسومًا في الإنسان. هل يمكنك حساب عدد الكروموسومات الموجودة في كل مشيج؟ إذا توصلت إلى أن كل مشيج يحتوي على نصف هذا العدد، أي إن مشيج الإنسان يحتوي على ٢٣ كروموسومًا فقط، فقد أحسنت صنعًا.

الإخصاب هو عملية اندماج مشيج ذكري ومشيج أنثوي. وينتج عن اندماج هاتين الخليتين الجنسيتين خلية تسمى زيجوتًا تحتوي على مجموعة كاملة من المادة الوراثية. إذن ما عدد الكروموسومات الموجودة في هذا الزيجوت؟ إذا قلت ٤٦ فهذا صحيح. وذلك لأن الحيوان المنوي يسهم بعدد ٢٣ كروموسومًا، وتسهم البويضة بعدد ٢٣ كروموسومًا. يتطور هذا الزيجوت إلى جنين ثم ينمو ليصبح إنسانًا جديدًا. ولفهم كيفية حدوث الإخصاب، دعونا في البداية نتناول عن كثب كيفية إنتاج البويضات والحيوانات المنوية في الجهاز التناسلي الأنثوي والذكري على الترتيب.

دعونا نبدأ بالجهاز التناسلي الأنثوي. تنتج البويضات في المبيضين في الجهاز التناسلي الأنثوي. وعادة ما تطلق بويضة واحدة فقط من أحد المبيضين خلال كل دورة طمث. يطلق على هذا الحدث اسم التبويض، ويتضمن إطلاق بويضة في قناة فالوب، التي تسمى في بعض الأحيان قناة البويضات. تتحرك البويضة على طول قناة فالوب بعيدًا عن المبيض في اتجاه الرحم. والرحم هو المكان الذي قد ينغرس فيه الجنين إذا ما خصبت هذه البويضة؛ حيث يمكنه أن يتطور وينمو. يفصل عنق الرحم بين الرحم وقناة عضلية تسمى المهبل. ويمتد المهبل من عنق الرحم حتى الأعضاء التناسلية الخارجية للأنثى.

والآن دعونا نتعرف بمزيد من التفصيل على البويضة نفسها، وهي خلية كبيرة الحجم وكروية تقريبًا. في الواقع، البويضة واحدة من أكبر خلايا الإنسان، إذ يبلغ قطرها من ٠٫١ إلى ٠٫٢ ملليمتر تقريبًا، وهو ما يساوي حجم حبة ملح الطعام تقريبًا. ويرجع حجمها الكبير إلى السيتوبلازم الذي يخزن كميات كبيرة من المغذيات لدعم النمو بعد حدوث الإخصاب.

دعونا نستعرض بعض التراكيب الأخرى في البويضة. يسمى التركيب الخارجي المحيط بالبويضة الإكليل الشعاعي. وكلمة «إكليل» معناها تاج، ومن ثم تصف أن هذا الجزء من البويضة يتكون من خلايا تحيط بالبويضة مثل التاج. يوفر الإكليل الشعاعي حماية للبويضة من الخارج أثناء نموها. وأسفل الإكليل الشعاعي يوجد الغلاف الهلامي المحيط بالبويضة. يساعد الغلاف الهلامي على حماية البويضة ويطلق إشارات كيميائية تجذب الحيوانات المنوية وترشدها إلى البويضة. والأهم من ذلك أن الغلاف الهلامي يضمن أيضًا أن يندمج حيوان منوي واحد فقط مع البويضة أثناء عملية الإخصاب.

داخل السيتوبلازم توجد نواة البويضة. وتحتوي النواة على المادة الوراثية التي سيرثها النسل. تذكر أنه بما أن البويضة مشيج؛ إذن النواة تحتوي فقط على نصف المادة الوراثية الموجودة في خلايا الجسم.

والآن بعد أن عرفنا المزيد عن الجهاز التناسلي الأنثوي والبويضة، دعونا نتعرف على الجهاز التناسلي الذكري وكيف يمكنه إنتاج الحيوانات المنوية. في الذكور، القضيب والخصيتان عضوان أساسيان في التكاثر الجنسي ويتدليان خارج الجسم. توجد الخصيتان في كيس يسمى كيس الصفن، ويتدلى القضيب أمامهما. الخصيتان هما العضوان الجنسيان الذكريان المسئولان عن إنتاج الحيوانات المنوية، أي الأمشاج الذكرية. وداخل الخصيتين، تنتج الحيوانات المنوية بمعدل سريع للغاية يصل إلى ١٠٠٠ حيوان منوي كل ثانية.

على العكس من البويضة، الحيوان المنوي من أصغر الخلايا في جسم الإنسان. يبلغ طول الحيوان المنوي بالكامل ٥٥ ميكرومترًا تقريبًا، أي ٠٫٠٥٥ ملليمتر فقط. تركيب الحيوان المنوي مهيأ بشكل فريد كي يمكنه من إنجاز مهمته الرئيسية الوحيدة، وهي إخصاب البويضة. يشمل تركيب الحيوان المنوي رأسًا، وقطعة وسطى، وذيلًا طويلًا. يحتوي رأس الحيوان المنوي على كمية صغيرة من السيتوبلازم وعلى النواة التي تخزن بها المادة الوراثية. يوجد تركيب في رأس الحيوان المنوي يساعد على تحليل الطبقات الواقية التي تحيط بالبويضة. وسنتعرف على المزيد عن ذلك لاحقًا.

تحتوي القطعة الوسطى من الحيوان المنوي على عدد كبير من الميتوكوندريا. وتطلق هذه الميتوكوندريا الطاقة التي يحتاجها الحيوان المنوي للتحرك عبر الجهاز التناسلي الأنثوي نحو البويضة. ويسمح الذيل للحيوان المنوي بالحركة ويدفعه عبر الجهاز التناسلي الذكري ثم الأنثوي، ويساعده على اختراق الطبقات الخارجية للبويضة.

لعلك تتساءل: كيف يلتقي الحيوان المنوي والبويضة حتى يحدث الإخصاب؟ حسنًا، الاتصال الجنسي هو ما يؤدي عادة إلى الإخصاب. وفي بعض الأحيان قد تدخل الحيوانات المنوية أيضًا إلى الجهاز التناسلي الأنثوي وتسبب الإخصاب حتى إذا لم يحدث اتصال جنسي. من المهم ملاحظة أن الإخصاب يمكن أن يحدث أيضًا خارج جسم الأنثى في المختبر. يتضمن الاتصال الجنسي في الإنسان دخول قضيب الذكر في مهبل الأنثى. ويؤدي ذلك غالبًا إلى إطلاق الحيوانات المنوية من القضيب إلى داخل المهبل من خلال عملية تسمى القذف. بعد القذف تساعد الذيول الحيوانات المنوية في الانتقال عبر الجهاز التناسلي الأنثوي نحو البويضة.

دعونا نتناول كيفية حدوث ذلك بمزيد من التفصيل. عندما تطلق الحيوانات المنوية في المهبل، تسبح لأعلى باتجاه عنق الرحم. بعد مرور الحيوانات المنوية عبر عنق الرحم، تنتقل إلى الرحم. وتنتقل الحيوانات المنوية بعد ذلك من الرحم إلى قناتي فالوب. قد تعثر الحيوانات المنوية على البويضة في إحدى قناتي فالوب. ومن بين ٥٠٠ مليون حيوان منوي تقريبًا يطلق أثناء القذف، من المرجح أن يصل حوالي ٢٠٠ حيوان منوي فقط إلى البويضة في قناة فالوب. وعلى العكس من الحيوانات المنوية القادرة على السباحة من المهبل إلى قناتي فالوب، البويضة غير ملائمة وظيفيًّا للحركة، ومن ثم لا يمكنها التحرك من تلقاء نفسها.

إذن كيف، في رأيك، تتمكن البويضة من الوصول إلى قناة فالوب حتى يمكن إخصابها؟ في البداية، تحرك بروزات أصبعية الشكل البويضة من المبيض إلى قناة فالوب. بعد ذلك، عندما تصبح البويضة داخل قناة فالوب، تدفع بروزات صغيرة ورفيعة تشبه الشعيرات، تسمى أهدابًا، البويضة عبر قناة فالوب بحركة كاسحة. تقرب هذه الحركة البويضة أكثر من الرحم ومن الحيوانات المنوية التي تحاول الوصول إليها.

للوصول إلى البويضة، على الحيوان المنوي أن يسبح لمسافة تعادل حوالي ١٠٠٠ مثل طوله. يمكن لأسرع حيوان منوي أن يقطع هذه الرحلة خلال ساعة تقريبًا، في حين قد يقطعها أبطأ حيوان منوي خلال ١٢ ساعة. وأغلب الحيوانات المنوية لا تصل إلى البويضة على الإطلاق.

دعونا نتناول عملية الإخصاب نفسها بمزيد من التفصيل. على الرغم من أن مئات الملايين من الحيوانات المنوية تتحرك عبر الجهاز التناسلي الأنثوي لتصل إلى البويضة، فإن حيوانًا منويًّا واحدًا فقط سيتمكن من إخصابها. وهذا الحيوان المنوي هو الوحيد الذي سيتمكن من اختراق الإكليل الشعاعي والغلاف الهلامي للبويضة. للمساعدة في إتمام هذه العملية، يفرز رأس الحيوان المنوي إنزيمات خاصة تعمل على إذابة الإكليل الشعاعي والغلاف الهلامي. وبعد اختراق حيوان منوي واحد لغشاء البويضة، يتصلب الغلاف الهلامي على الفور، وهو ما يمنع النتائج الكارثية التي قد تحدث إذا حاول أكثر من حيوان منوي إخصاب البويضة.

بمجرد أن يخترق رأس الحيوان المنوي الغلاف الهلامي، يمكن لنواته أن تجد نواة البويضة وتندمج معها. واندماج النواتين هو الطريقة التي يخصب بها الحيوان المنوي البويضة. لعلك تتذكر أنه عندما تندمج نواة الحيوان المنوي ونواة البويضة يتكون زيجوت. وبعد الإخصاب، يستمر الزيجوت في التحرك عبر قناة فالوب باتجاه الرحم، وينقسم بشكل متكرر لتكوين جنين. بعد حوالي ستة أيام من الإخصاب، ينغرس الجنين في جدار الرحم. ويبدأ الحمل اعتبارًا من اليوم الأول لآخر طمث للأم ويستمر لمدة ٤٠ أسبوعًا تقريبًا.

بعد أن ينغرس الجنين في جدار الرحم في الأسبوع الثالث تقريبًا، يظل في هذا المكان طوال الفترة المتبقية من الحمل التي تبلغ ٣٧ أسبوعًا تقريبًا، وينمو بأمان في الرحم. بعد حوالي ثمانية أسابيع من الإخصاب، تكون جميع الأجهزة الرئيسية قد تكونت تقريبًا. بعد ذلك ينمو الجنين إلى حميل. بعد ذلك يكبر حجم الحميل داخل الرحم وتنضج أنسجته. بعد ذلك ينمو الحميل ويصبح طفلًا وليدًا بعد حوالي ٣٧ أسبوعًا من الإخصاب بمجرد أن يخرج من الرحم خلال عملية المخاض والولادة. دعونا نطبق ما تعلمناه عن الإخصاب على سؤال تدريبي.

يوضح الشكل التركيب الأساسي لحيوان منوي. كيف يساعد الذيل الحيوان المنوي؟ أ: يساعد الحيوان المنوي على السباحة في الجهاز التناسلي للأنثى. ب: يحتوي على المادة الوراثية اللازمة لإخصاب البويضة. ج: يساعد الحيوان المنوي على الالتحاق بالبويضة أثناء تحرك كل منهما خلف الآخر في المهبل. د: يحتوي على الهرمونات اللازمة لتحفيز نمو الجنين بعد الإخصاب.

الحيوانات المنوية هي الخلايا التناسلية للذكور، وتسمى أحيانًا بالخلايا الجنسية أو الأمشاج. تتمثل الوظيفة الرئيسية للحيوان المنوي في إخصاب المشيج الأنثوي، أي البويضة. لفهم الوظيفة الأساسية لذيل الحيوان المنوي، نحتاج إلى إلقاء نظرة سريعة على الجهاز التناسلي الأنثوي. لكي يحدث الإخصاب، تطلق البويضة أولًا من أحد مبيضي الأنثى. وتتحرك البويضة بعد ذلك على طول قناة فالوب باتجاه الرحم. إذا حدث الإخصاب، فإنه يحدث عادة في قناة فالوب.

عندما تنتقل الحيوانات المنوية من الجهاز التناسلي الذكري إلى الجهاز التناسلي الأنثوي، فإن أول مكان تدخل إليه هو القناة العضلية التي تسمى المهبل. ضع في اعتبارك أنه على الرغم من أن الحيوان المنوي المعروض على الشاشة موضح بحجم كبير، فعادة ما تطلق الملايين من الحيوانات المنوية من الجهاز التناسلي الذكري. وهي أصغر بكثير من هذا الحيوان المنوي.

قد تلاحظ أن المهبل وقناة فالوب بعيدان جدًّا بعضهما عن بعض. ولكن، في الحقيقة، كي يصل الحيوان المنوي للبويضة ويخصبها، لا بد أن يسبح لأعلى عبر المهبل والرحم ليصل لقناة فالوب، وهي مسافة تفوق طوله بحوالي ١٠٠٠ مثل. والذيل هو ما يسمح للحيوان المنوي بإتمام هذه الرحلة. إذن الإجابة الصحيحة عن هذا السؤال الذي يطلب منا معرفة كيف يساعد الذيل الحيوان المنوي هي الخيار أ. يساعد الحيوان المنوي على السباحة في الجهاز التناسلي للأنثى.

دعونا نلخص بعض النقاط الرئيسية التي تناولناها في هذا الفيديو حول الإخصاب. البويضة هي المشيج الأنثوي. والبويضة عبارة عن خلية كروية كبيرة الحجم إلى حد ما، تتكون من عدة تراكيب: الإكليل الشعاعي، والغلاف الهلامي، والسيتوبلازم الذي توجد به النواة. الحيوان المنوي هو المشيج الذكري. وهو عبارة عن خلية صغيرة نسبيًّا، تتكون من ذيل طويل، وقطعة وسطى، ورأس يحتوي على النواة.

لكي يحدث الإخصاب، تخرج الحيوانات المنوية من قضيب الذكر وتدخل مهبل الأنثى، ثم تنتقل عبر عنق الرحم والرحم، لتصل إلى قناتي فالوب؛ حيث يمكنها إخصاب البويضة. ونظرًا لأن البويضة غير قادرة على الحركة، فإن البروزات الصغيرة التي تشبه الشعيرات، والتي تعرف باسم الأهداب، تحرك البويضة بعيدًا عن المبيض عبر قناة فالوب في اتجاه الرحم. يحدث الإخصاب عندما تندمج نواة الحيوان المنوي ونواة البويضة لتكوين زيجوت. خلال فترة الحمل ينمو الزيجوت إلى جنين ثم حميل. يصبح الحميل طفلًا وليدًا عندما يخرج الجنين من الرحم خلال عملية المخاض والولادة.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.