Развитие женских гамет называют

Процесс образования гамет

Развитие женских гамет называют

Определение 1

Гаметы – это половые (репродуктивные) клетки, объединяющиеся во время размножения, для формирования зиготы.

Мужские гаметы содержатся в сперме и называются сперматозоидами (спермиями у растений), женские гаметы представляют собой яйцеклетки. Семенные растения содержат мужские половые клетки в пыльце, которая в последствии производит гаметофит. Женские половые клетки содержатся внутри завязи пестика.

Что касается животных, то у них половые клетки производятся в специализированных органах – гонадах. Сперматозоиды отличаются тем, что обладают подвижностью, имеют вырост, представляющий собой небольшой хвостик. Его называют жгутиком.

Яйцеклетки, в свою очередь имеют больший размер и не могут двигаться.

Любая из гамет образуется посредством деления. Этот процесс включает в себя два этапа и в результате дает четыре дочерние клетки, обладающие гаплоидным набором хромосом.

Замечание 1

Гаплоидность означает содержание в клеточных ядрах только одного набора хромосом. Когда два одинарных набора мужской и женской половых клеток соединяются в один, то дают диплоидный или двойной набор хромосом.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Как уже отмечалось ранее половые клетки имеют различия, но они заключаются не только в размере и подвижности. В критерии дифференцировки могут входить:

  • размер (женские гаметы в большинстве случаев больше по размеру, чем мужские половые клетки);
  • форма (зависит от видовой принадлежности организма);
  • содержание питательных веществ (в яйцеклетках увеличено);
  • тип развития и созревания (отличаются последней стадией).

Сперматозоиды имеют весь набор клеточных органелл. Головка сперматозоида практически полностью заполнена ядром. В головке сперматозиодов располагается акросома. На границе шейки и головки располагается центриоль.

Яйцеклетка является крупной клеткой с большим запасом питательных веществ. Они выполняют следующие функции: обеспечивает биосинтез белка необходимыми компонентами; регулируют процесс роста яйцеклетки; питают зародыш в эмбриональном периоде. По количеству желтка в яйцеклетке она может быть алецитальной, т. е.

содержащей ничтожно малое количество желтка, поли-, мезо- или олиголецитальной. Человеческая яйцеклетка относится к алецитальным. Это обусловлено тем, что человеческий зародыш очень быстро переходит от гистиотрофного типа питания к гематотрофному.

Также человеческая яйцеклетка по распределению желтка является изолецитальной: при ничтожно малом количестве желтка он равномерно располагается в клетке, поэтому ядро оказывается примерно в центре.

Например, у некоторых видов водорослей мужские и женские половые клетки практически идентичны, а также обладают одинаковой степенью подвижности. Объединения гамет такого типа называется изогамией.

Определение 2

Изогамия – это объединение гамет одинаковых по размеру, форме, подвижности и пр.

Если же гаметы отличаются по вышеописанным критериям, то их слияние называют анизогамия, гетерогамия. Некоторые виды высших растений и водорослей проявляют особый тип анизогамии. Он называется оогамией. При таком типе слияния гамет женская гамета неподвижна, обладает значительно большим размером, чем мужская. Из данного правила возможны исключения.

Сущность процесса образования гамет

Определение 3

Гаметогенез – это процесс формирования половых клеток.

Формирование мужских половых клеток определяют, как сперматогенез, а женских – овогенез. Несмотря на большое количество различий между сперматозоидом и яйцеклеткой, как половыми гонадами, процессы их формирования достаточно сходны. Данные процессы объединяет общность четырех стадий:

  1. период размножения с образованием первичных овоцитов и спермацитов;
  2. период роста данных клеток заключается в интенсивном накоплении массы цитоплазмы и питательных веществ внутри нее, удвоении ДНК. На данной стадии клетки называются овоцитом и спермацитом второго порядка;
  3. период созревания гамет данного типа характеризуется образованием клеток с гаплоидным набором хромосом в результате мейоза (редукционного) деления;
  4. период формирования зрелых гамет характеризуется образованием оболочек для яйцеклеток, и подвижности для сперматозоида.

Центральным событием гаметогенеза считают оригинальную форму деления клеток – мейоз. Он состоит из двух делений, сменяющих друг друга практически моментально. Это происходит в периоде созревания. Удвоение ДНК этих клеток происходит один раз в период роста клетки.

Наиболее сложной фазой мейоза признают Профазу I. Она проходит в 5 стадий:

  1. лептотена – хромосомы длинные и слабо спирализованные;
  2. зиготена – происходит сближение хромосом (конъюгация);
  3. пахитена – гомологичные хромосомы объединяются в биваленты в соответствии с гаплоидным набором хромосом. Каждая хромосома состоит из двух хроматид. В это же время происходит кроссинговер;
  4. диплотена – стадия отталкивания гомологичных хромосом друг от друга;
  5. диакинез – стадия максимальной спирализации хромосом, их утолщения и укорочения.

После диакенеза ядерная оболочка растворяется и формируется веретено деления. Далее в метафазе биваленты располагаются по экватору. К ним крепятся нити веретена деления. Что касается анафазы, то к полюсам расходятся целые пары бивалентов. в этом заключается главное отличие мейотического деления от митотического. Завершающая стадия мейоза называется телофаза I.

Тем самым, подводя итог всему вышесказанному, можно делать вывод о том, что первое мейотическое деление отличается независимым расхождением бивалентов к полюсам. В каждой дочерней клетки содержится гаплоидный набор хромосом, но ДНК остается не удвоенным. Второе (эквационное) деление мейоза протекает по типу митоза.

Процесс созревания гамет относят к фундаментальным физиологическим механизмам, обеспечивающим реализацию такого свойства живого, как размножение. При этом достаточно важно понимать, систему становления половых клеток, как целостный, регулируемый процесс.

Источник: https://spravochnick.ru/biologiya/process_obrazovaniya_gamet/

РАЗМНОЖЕНИЕ. РАЗВИТИЕ ГАМЕТ

Развитие женских гамет называют

Общая биология

Бесполое размножение, оплодотворение

В природе встречаются два типа размножения живых организмов — бесполое и половое.

Бесполое размножение характеризуется тем, что дочерние клетки по содержанию наследственной информации, морфологическим, анатомическим и физиологическим особенностям полностью идентичны родительским (см. разделы «Ботаника» и «Зоология»).

Половое размножение характеризуется обменом генетической информации между женскими и мужскими особями. Такой обмен осуществляется несколькими способами:

  1. образованием цитоплазматических мостиков, по которым мужская хромосома передвигается в женскую клетку (характерно для прокариотов);
  2. конъюгацией — временным соединением и обменом участками хромосом (встречается у вирусов, бактерий, инфузорий и др.);
  3. образованием особых гаплоидных половых клеток — гамет (характерно для большинства эукариотов). У разных видов животных и растений половые клетки имеют различные размеры, форму, строение и развитие.

Развитие половых клеток и оплодотворение у животных.

Яйцеклетки (женские половые клетки) у животных неподвижны, имеют округлую форму, покрыты двумя оболочками — желточной и белковой и содержат запасные питательные вещества, необходимые для развития зародыша.

Сперматозоиды (мужские половые клетки) значительно меньше яйцеклеток, они подвижны, имеют форму длинной нити, состоящей из головки, шейки и хвостика. Головка несколько расширена, в ней расположено ядро, передний конец ее заострен.

В шейке находится центриоль, а хвостик по строению напоминает жгутик и является органоидом движения. Развиваются половые клетки в половых железах — яичниках и семенниках. В них различают 3 зоны:

  1. в зоне размножения первичные клетки многократно делятся путем митоза;
  2. в зоне роста исходные клетки усиленно растут, особенно при образовании яйцеклеток;
  3. в зоне созревания происходит два своеобразных деления, в результате которых в семенниках образуются четыре равные по размеру гаплоидные (n) клетки, каждая из которых превращается в сперматозоид, а в яичниках образуются также четыре гаплоидные клетки, из которых только одна, крупная, превращается в яйцеклетку а три мелкие (направительные тельца) гибнут.

Мейоз — это деление в зоне созревания половых клеток, сопровождающееся уменьшением числа хромосом вдвое (цв. табл. XIII). Он состоит из двух специфических, последовательно идущих делений, имеющих те же фазы, что и митоз. Однако, как показано в таблице, продолжительность отдельных фаз и происходящие в них процессы значительно отличаются от митоза.

Эти отличия в основном состоят в следующем. В мейозе профаза I более продолжительна. В ней происходит конъюгация гомологичных хромосом и обмен генетической информацией.

В анафазе I центромеры, скрепляющие хроматиды, не делятся, а к полюсам отходит одна из гомологичных хромосом. Интерфаза перед вторым делением очень короткая, в ней ДНК не синтезируется.

Клетки (гаметы), образующиеся в результате двух мейотических делений, содержат гаплоидный (одинарный) набор хромосом.

ФазаМитозМейоз
I делениеII. деление
ИнтерфазаНабор хромосом (2 n). идет интенсивный синтез белков, АТФ и других органических веществ. Удваиваются хромосомы, каждая оказывается состоящей из двух сестринских хроматид, скрепленных общей центромеройНабор хромосом 2 n. Наблюдаются те же процессы, что и в митозе; но более продолжительна, особенно при образовании яйцеклетокНабор хромосом гаплоидный (n). Синтез органических веществ отсутствует
ПрофазаНе продолжительна, происходит спирализация хромосом, исчезают ядерная оболочка, ядрышко, образуется веретено деленияБолее длительна. В начале фазы те же процессы, что в митозе. Кроме того, происходит конъюгация хромосом, при которой гомологичные хромосомы сближаются по всей длине и скручиваются. При этом может происходить обмен генетической информацией (перекрест хромосом). Затем хромосомы расходятсяКороткая, те же процессы, что в митозе, но при n хромосом
МетафазаПроисходит дальнейшая спирализация хромосом, их центромеры располагаются по экваторуПроисходят процессы, аналогичные тем, что в митозеПроисходит то же, что в митозе, но при n хромосом
АнафазаЦентромеры, скреплявшие сестринские хроматиды, делятся; каждая из них становится новой хромосомой и отходит к противоположным полюсамЦентромеры не делятся. К противоположным полюсам отходит одна из гомологичных хромосом, состоящая из двух хроматид, скрепленных общей центромеройПроисходит тоже, что в митозе, но при n хромосом
ТелофазаДелится цитоплазма, образуются 2 дочерние клетки, каждая с диплоидным набором хромосом. Исчезает веретено деления, формируются ядрышкиДлится недолго. Гомологичные хромосомы попадают в разные клетки с гаплоидным набором. Цитоплазма делится не всегдаДелится цитоплазма. После двух мейотических делений образуются 4 клетки с гаплоидным набором хромосом

Оплодотворение представляет собой процесс слияния яйцеклетки и сперматозоида, при котором восстанавливается диплоидный набор хромосом. Оплодотворенная яйцеклетка называется зиготой.

Развитие половых клеток и оплодотворение у цветковых растений происходит в цветке. Мужские половые клетки созревают в пыльнике. В нем содержится множество диплоидных клеток, каждая из которых делится путем мейоза и образует 4 гаплоидных пыльцевых зерна.

Каждое пыльцевое зерно делится путем митоза и образует 2 клетки — вегетативную и генеративную. Генеративная клетка еще раз делится путем митоза и образует 2 сперматозоида.

Таким образом, созревшее пыльцевое зерно содержит три клетки — 1 вегетативную и 2 сперматозоида.

Женские половые клетки развиваются в семяпочке. Одна из ее клеток делится путем Мейоза и образует 4 гаплоидные клетки.

Из них одна еще трижды делится путем митоза и образует 8 гаплоидных ядер зародышевого мешка, в котором 4 ядра располагаются на одном конце, а 4 — на другом.

Затем от каждого конца в центр зародышевого мешка мигрирует по одному ядру; сливаясь, они образуют диплоидное ядро зародышевого мешка. Одна из 3 гаплоидных клеток, расположенных у пыльцевхода, является яйцеклеткой.

При оплодотворении пыльцевое зерно, попав на рыльце пестика, прорастает за счет своей вегетативной клетки, образуя пыльцевую трубку. В ней находятся 2 сперматозоида.

Проникая в зародышевый мешок через пыльцевход, один сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку, а второй — диплоидное ядро зародышевого мешка. Этот процесс получил название двойного оплодотворения. Его открыл русский ботаник Сергей Гаврилович Навашин в 1898 г.

В дальнейшем из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш, а из триплоидного ядра — питательная ткань — эндосперм.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: https://kaz-ekzams.ru/biologiya/uchebnaya-literatura-po-biologii/biologiya-spravochnye-materialy/obshhaya-biologiya/695-razmnozhenie-razvitie-gamet.html

Сперматогенез и овогенез

Развитие женских гамет называют

Гаметогенезом называют процесс образования половых клеток (гамет). Этот процесс происходит у мужских и женских особей в гонадах (половых железах), представленных семенниками (яичками) и яичниками.

Гаметы (n) образуются в результате мейоза из клеток-предшественников (2n, как у соматических клеток). Половые клетки гаплоидны, то есть имеют в два раза меньшее число хромосом, чем клетки-предшественники. Мужская (n) и женская (n) гаметы, сливаясь друг с другом в процессе оплодотворения, образуют зиготу (2n).

Таким образом, за счет гаплоидности гамет (в результате мейоза) поддерживается постоянное количество хромосом в ряду поколений, не происходит их удвоения.

Процессы сперматогенеза и овогенеза (оогенеза) требуют нашего более детального изучения.

Сперматогенез (греч. sperma – семя + genesis – зарождение)

Сперматогенезом называют процесс формирования мужских гамет (половых клеток) – сперматозоидов. Он начинается в период полового созревания (под влиянием мужских половых гормонов) и длится практически до конца жизни.

Сперматогенез складывается из четырех фаз (периодов):

  • Фаза размножения
  • В ходе фазы размножения диплоидные сперматогенные клетки (2n2c) многократно делятся митозом, в результате образуются сперматогонии (2n2c) – стволовые клетки. Часть сперматогоний вступает в последующее митотическое деление, образуя такие же сперматогонии (2n2c).

  • Фаза роста
  • В этот период клетка растет, увеличивается количество органоидов и цитоплазмы. Происходит подготовка к мейозу, который начинается в следующей фазе – созревания.На фазу роста приходится S-период: происходит удвоение ДНК, в результате чего набор хромосом клетки становится (2n4c). Такие клетки называют сперматоцитами I порядка.

  • Фаза созревания
  • Происходит первое деление мейоза (мейоз I). В результате из сперматоцитов I порядка (2n4c) образуются сперматоциты II порядка (n2c). Между мейозом I и мейозом II практически отсутствует интерфаза, поэтому сперматоциты II порядка (n2c) сразу же вступают в мейоз II, в результате которого образуются сперматиды (nc).Итак, в фазу созревания происходят первое и второе деления мейоза, которые приводят к тому, что образовавшаяся клетка – сперматида – имеет гаплоидный набор хромосом (nc).

  • Формирования
  • В этой фазе у каждой сперматиды отрастает жгутик, после чего они получают полное право называться сперматозоидами. У основания жгутика концентрируются митохондрии – “энергетические станции клетки”, которые всегда будут готовы предоставить АТФ для его активной работы.

Овогенез, или оогенез (греч. ōón — яйцо + genesis – зарождение)

Овогенезом называют процесс формирования женских гамет (половых клеток) – яйцеклеток. Он активируется в женском организме в период полового созревания (под действием женских половых гормонов) и длится до менопаузы (45-55 лет).

Овогенез протекает по очень похожей со сперматогенезом схеме, однако вы увидите некоторые отличия. Например, фаза формирования, характерная для сперматогенеза, здесь отсутствует, поэтому овогенез складывается из трех фаз:

  • Фаза размножения
  • В результате многократных делений клеток яичника образуются стволовые клетки – овогонии (2n2c).

  • Фаза роста
  • В овогенезе эта фаза отличается более длительной продолжительностью, по сравнению с такой же фазой в сперматогенезе. Клетки накапливают большой запас питательных веществ. В этот период происходит удвоение ДНК в S-периоде – образуются овоциты I порядка (2n4c).

  • Фаза созревания
  • Овоциты I порядка (2n4c) вступают в первое деление мейоза, в результате которого образуются овоциты II порядка (n2c) и первое полярное (направительное) тельце, которое не несет большой функциональной значимости и подвергается дегенерации.Второе деление мейоза начинается только после взаимодействия овоцита II порядка (n2c) со сперматозоидом. В результате этого образуется яйцеклетка (nc) и второе полярное тельце, которое также подвергается дегенерации.

Строго говоря, при овуляции из яичников выходит не “яйцеклетка”, а овоцит II порядка, который ждет встречи со сперматозоидом для продолжения деления и развития будущего зародыша. Если такого взаимодействия не происходит, то яйцеклетка подвергается дегенерации.

Оплодотворение

Оплодотворение – ключевой процесс полового размножения, обусловленный слиянием сперматозоида и яйцеклетки. После оплодотворения в результате ряда стадий образуется эмбрион.

Сперматозоид (nc) обладает положительным химическим таксисом к яйцеклетке (nc). Оплодотворение – слияние сперматозоида с яйцеклеткой и образование зиготы (2n2c).

При внутреннем оплодотворении сперматозоид сливается с яйцеклеткой в женских половых путях, куда самец вводит семенную жидкость со сперматозоидами.

При внешнем оплодотворении сперматозоид сливается с яйцеклеткой вне половых путей самки, например, у двустворчатых моллюсков оплодотворение происходит в мантийной полости самки.

Внешнее оплодотворение характерно для рыб, земноводных, моллюсков. Внутреннее – для пресмыкающихся, птиц и млекопитающих.

Источник: https://studarium.ru/article/130

Развитие половых клеток. Оогенез. урок. Биология 10 Класс

Развитие женских гамет называют

При половом размножении новый организм образуется в результате слияния половых клеток – гамет. Процесс образования гамет носит название гаметогенез. Процесс образование яйцеклеток – оогенез. Образование сперматозоидов – сперматогенез.

Процесс гаметогенеза (Рис. 1) и оогенеза делится на три фазы:

– размножение;

– рост;

– созревание.

Рис. 1. Схема гаметогенеза: размножение, рост, созревание (Источник)

В фазе размножения первичные половые клетки делятся митозом, сохраняя диплоидный набор хромосом в ядрах. Во время фазы размножения увеличивается количество будущих гамет.

У самцов млекопитающих и человека этот процесс наступает с момента полового созревания и до глубокой старости, а у самок млекопитающих и человека первичные половые клетки делятся только в период внутриутробного развития и до начала полового созревания сохраняются в покое.

В фазе роста будущие яйцеклетки и сперматозоиды увеличиваются в размерах, в них происходит репликация ДНК и накапливаются запасные питательные вещества, необходимые для последующих делений.

В фазе созревания будущие гаметы делятся мейозом, в результате чего из одной диплоидной клетки формируется четыре гаплоидных, которые впоследствии дадут зрелые гаметы.

Формирование женских половых клеток начинается до момента рождения и заканчивается для каждой конкретной яйцеклетки после ее оплодотворения.

Во время эмбрионального развития плода первичные половые клетки многократно делятся путем митоза, образуя много крупных клеток, которые называются оогонии. Это фаза размножения. Оогонии снова претерпевают митоз и образуют ооциты первого порядка, которые остаются на стадии профазы до овуляции (Рис. 2).

Рис. 2. Фаза размножения и роста (Источник)

Оогонии и ооциты содержат диплоидный набор хромосом (у человека 46 хромосом или 23 пары).

Ооциты первого порядка окружены одним слоем клеток гранулезной оболочки, образуя примордиальные фолликулы. Плод женского пола перед рождением содержит 2·106 этих фолликулов, но только около 450 из них достигают стадии ооцитов второго порядка (Рис. 3) и выходят из яичников, то есть при овуляции.

Рис. 3. Ооцит второго порядка (Источник)

В период овуляции ооцит первого порядка, содержащий 46 хромосом, проделывает первые деления мейоза, образуя гаплоидный ооцит второго порядка и первое полярное тельце (Рис. 4). Они содержат 23 хромосомы, то есть гаплоидный набор хромосом.

Рис. 4. Деление ооцита первого порядка (Источник)

Второе деление мейоза доходит до стадии метафазы, но не продолжается до тех пор, пока ооцит не сольется со сперматозоидом (Рис. 5).

Рис. 5. Второе деление мейоза до стадии метафазы (Источник)

При оплодотворении ооцит второго порядка совершает второе деление мейоза (Рис. 6), образуя крупную клетку – яйцо, а также второе полярное тельце.

Рис. 6. Второе деление мейоза (Источник)

Все полярные тельца представляют собой мелкие клетки и в конечном итоге разрушаются. Особенностью оогенеза является несимметричное деление цитоплазмы, в результате которого все питательные вещества сосредотачиваются в одной клетке – яйцеклетке.

Эти питательные вещества необходимы для питания будущего зародыша, то есть для того, чтобы сосредоточить все запасы питательных веществ в одной клетке и при этом избавиться от ненужного генетического материала, от цитоплазмы отделяются трансполярные тельца, которые содержат мало цитоплазмы, но при этом позволяют поделить хромосомный набор.

В момент деления половые клетки особенно чувствительны к действию вредных агентов, таких как радиация, токсические вещества (спирт, наркотики).

Доза радиации, которая не оказывает заметных видимых повреждений на организм, может оказывать повреждающее воздействие на половые клетки, гаметы.

Особенно чувствительны яйцеклетки, поскольку они начинают формироваться еще во внутриутробном периоде и не пополняются в течение жизни. Каждое повреждающее воздействие на яйцеклетку может привести к генетическому отклонению в потомстве.

Мы рассмотрели фазы гаметогенеза, процесс образования женских половых клеток и яйцеклеток, который называется оогенез.

Список литературы

  1. Беляев Д.К. Общая биология. Базовый уровень. – 11 издание, стереотипное. – М.: Просвещение, 2012.
  2. Пасечник В.В., Каменский А.А., Криксунов Е.А. Общая биология, 10-11 класс. – М.: Дрофа, 2005.
  3. Агафонова И.Б., Захарова Е.Т., Сивоглазов В.И. Биология 10-11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 6-е изд., доп. – Дрофа, 2010.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

Домашнее задание

  1. На какие фазы делятся процессы гаметогенеза и оогенеза?
  2. Дать определение оогониям.
  3. Что является особенностью оогенеза?

Источник: https://interneturok.ru/lesson/biology/10-klass/razmnozhenie-i-individualnoe-razvitie-organizmov/razvitie-polovyh-kletok-oogenez

Половые клетки (гаметы). Строение

Развитие женских гамет называют

Гаметы обеспечивают передачу наследственной информации между поколениями особей, что поддерживает жизнь во времени.

По строению половые клетки сходны с соматическими (телесными) клетками. Они также состоят из ядра и цитоплазмы, построенной из органелл и включений.

Отличительные свойства зрелых гаметоцитов – низкий уровень процессов ассимиляции и диссимиляции, неспособность к делению, содержание в ядрах гаплоидного (половины) числа хромосом.

По сравнению с соматическими клетками гаметы имеют ряд характерных особенностей. Первое отличие — наличие в ядре гаплоидного набора хромосом, что обеспечивает воспроизведение в зиготе типичного для организмов данного вида диплоидного набора.

Второе отличие — необычное ядерно-цитоплазматическое соотношение (т. е. отношение объема ядра к объему цитоплазмы). У яйцеклеток оно снижено за счет того, что имеется много цитоплазмы, где содержится питательный материал (желток) для будущего зародыша.

В сперматозоидах, наоборот, ядерно-цитоплазматическое соотношение высокое, так как мал объем цитоплазмы (почти вся клетка занята ядром). Этот факт находится в соответствии с основной функцией сперматозоида — доставкой наследственного материала к яйцеклетке.

Третье отличие — низкий уровень обмена веществ в гаметах. Их состояние похоже на анабиоз. Мужские половые клетки вообще не вступают в митоз, а женские гаметы получают эту способность только после оплодотворения (когда они уже перестают быть гаметами и становятся зиготами).

Сперматозоид — это мужская половая клетка (гамета). Он обладает способностью к движению, чем в известной мере обеспечивается возможность встречи разнополых гамет.

Строение сперматозоида

По морфологии сперматозоиды резко отличаются от всех других клеток, но все основные органеллы в них имеются. Каждый сперматозоид имеет головку, шейку, промежуточный отдел и хвост в виде жгутика. Почти вся головка заполнена ядром, которое несет наследственный материал в виде хроматина.

На переднем конце головки (на ее вершине) располагается акросома, которая представляет собой видоизмененный комплекс Гольджи. Здесь происходит образование гиалуронидазы — фермента, который способен расщеплять мукополисахариды оболочек яйцеклетки, что делает возможным проникновение сперматозоида внутрь яйцеклетки.

В шейке сперматозоида расположена митохондрия, которая имеет спиральное строение. Она необходима для выработки энергии, которая тратится на активные движения сперматозоида по направлению к яйцеклетке. Большую часть энергии сперматозоид получает в виде фруктозы, которой очень богат эякулят. На границе головки и шейки располагается центриоль.

На поперечном срезе жгутика видны 9 пар микротрубочек, еще 2 пары есть в центре. Жгутик является органоидом активного движения. В семенной жидкости мужская гамета развивает скорость, равную 5 см/ч.

При электронной микроскопии сперматозоида обнаружено, что цитоплазма головки имеет жидкокристаллическое состояние. Этим достигается устойчивость сперматозоида к неблагоприятным условиям внешней среды (например, к кислой среде женских половых путей).

Сперматозоиды некоторых видов животных имеют акросомный аппарат, который выбрасывает длинную и тонкую нить для захвата яйцеклетки.

Установлено, что оболочка сперматозоида имеет специфические рецепторы, которые узнают химические вещества, выделяемые яйцеклеткой. Поэтому сперматозоиды человека способны к направленному движению по направлению к яйцеклетке (это называется положительным хемотаксисом).

При оплодотворении в яйцеклетку проникает только головка сперматозоида, несущая наследственный аппарат, а остальные части остаются снаружи.

Яйцеклетка — крупная неподвижная клетка, обладающая запасом питательных веществ. Размеры женской яйцеклетки составляют 150—170 мкм (гораздо больше мужских сперматозоидов, размер которых 50—70 мкм). Функции питательных веществ различны. Их выполняют:

1) компоненты, нужные для процессов биосинтеза белка (ферменты, рибосомы, м-РНК, т-РНК и их предшественники);

2) специфические регуляторные вещества, которые контролируют все процессы, происходящие с яйцеклеткой;

3) желток, в состав которого входят белки, фосфолипиды, различные жиры, минеральные соли. Именно он обеспечивает питание зародыша в эмбриональном периоде.

По количеству желтка в яйцеклетке она может быть алецитальной, т. е. содержащей ничтожно малое количество желтка, поли-, мезо- или олиголецитальной.

Яйцеклетка имеет оболочки, которые выполняют защитные функции, препятствуют проникновению в яйцеклетку более одного сперматозоида, способствуют имплантации зародыша в стенку матки и определяют первичную форму зародыша.

Яйцеклетка обычно имеет шарообразную или слегка вытянутую форму, содержит набор тех типичных органелл, что и любая клетка.

Как и другие клетки, яйцеклетка отграничена плазматической мембраной, но снаружи она окружена блестящей оболочкой, состоящей из мукополисахаридов.

Блестящая оболочка покрыта лучистым венцом, или фолликулярной оболочкой, которая представляет собой микроворсинки фолликулярных клеток. Она играет защитную роль, питает яйцеклетку.

Яйцеклетка лишена аппарата активного движения. За 4—7 суток она проходит по яйцеводу до полости матки расстояние, которое примерно составляет 10 см.

3.Гаметогенез— это процесс образования половых клеток. Протекает он в половых железах — гонадах (в яичниках у самок и в семенниках у самцов).

Гаметогенез в организме женской особи сводится к образованию женских половых клеток (яйцеклеток) и носит название овогенеза.

У особей мужского пола возникают мужские половые клетки (сперматозоиды), процесс образования которых называется сперматогенезом.

Гаметогенез — это последовательный процесс, которых складывается из нескольких стадий — размножения, роста, созревания клеток. В процесс сперматогенеза включается также стадия формирования, которой нет при овогенезе.

Гаметогенез

Мужские и женские половые клетки (гаметы) образуются в ходе гаметогенеза.

Сперматогенез(образование сперматозоидов) подразделяют на четыре стадии: (1) размножения, (2) роста, (3) созревания (мейоз) и (4) формирования (спермиогенез). Первичные половые клетки мигрируют в зачатки яичек, делятся и дифференцируются в сперматогонии.

До периода полового созревания сперматогонии остаются в состоянии покоя. Стадия размножения начинается с наступлением половой зрелости. После ряда митотических делений сперматогонии дифференцируются в сперматоциты первого порядка, вступающие в стадию роста.

Сперматоциты увеличиваются в размерах в 4 и более раз. Стадия созревания (мейоз) следует сразу за стадией роста.

В результате первого деления мейоза из одного сперматоцита первого порядка образуется два сперматоцита второго порядка, а после второго мейотического деления — четыре сперматиды, имеющие по 22 аутосомы и одной X- илиY-хромосоме.

Сперматоциты второго порядка в два раза, а сперматиды в четыре раза меньше по объёму спематоцитов первого порядка. Спермиогенез (стадия формирования) — постмейотическая стадия морфологических изменений сперматид с образованием сперматозоидов (рис.4-2).Таким образом, в ходе сперматогенеза из одной сперматогонии образуется четыре полноценных сперматозоида.

Овогенез(образование яйцеклетки) проходит через три стадии: (1) размножения, (2) роста и (3) созревания (мейоз). Первичные половые клетки мигрируют в зачатки яичников и дифференцируются в овогонии, которые сразу вступают в стадию размножения. Завершив серию митотических делений, овогонии вступают в стадию роста.

В этот период в цитоплазме накапливаются желточные включения. Вслед за стадией роста начинается стадия созревания (мейоз). Первое деление мейоза остается незавершённым: образующиеся овоциты первого порядка в профазе первого деления мейоза вступают в длительный период покоя, продолжающийся до наступления половой зрелости.

С наступлением половой зрелости и установлением овариальноменструального цикла при овуляции (выхода яйцеклетки из фолликула) завершается первое деление мейоза и начинается второе деление, останавливающееся в метафазе. При этом образуеся крупный овоцит второго порядка и мелкая абортивная клетка — первое полярное (направительное, или редукционное) тельце.

Сигнал для завершения второго мейотического деления — оплодотворение; овоцит второго порядка делится с образованием зрелой яйцеклетки и второго полярного тельца. Первое полярное тельце также подвергается второму делению мейоза. Зрелая яйцеклетка имеет 22 аутосомы и однуX-хромосому(рис.4-2).

Таким образом, в ходе овогенеза из одной овогонии образуется одна полноценная яйцеклетка, под прозрачной оболочкой которой локализуются три полярных тельца.

Созревание мужских и женских половых клеток.Перед первым мейотическим делением генетический материал удваивается с образованием конъюгированных хромосом (2n4c).

После первого деления мейоза в дочерних клетках уменьшаются количество хромосом и содержание ДНК; остаётся по 23 конъюгированных (удвоенных) хромосомы с диплоидным содержанием ДНК (1n2c).

После второго деления мейоза дочерние клетки получают по 23 хромосомы с гаплоидным содержанием ДНК (1n1c) — 22 аутосомы и одну половую хромосому. n — число хромосом, c — количество ДНК

4. Оплодотворение — это процесс слияния половых клеток. В результате оплодотворения образуется диплоидная клетка — зигота, это начальный этап развития нового организма. Оплодотворению предшествует выделение половых продуктов, т. е. осеменение. Существует два типа осеменения:

1) наружное. Половые продукты выделяются во внешнюю среду (у многих пресноводных и морских животных);

2) внутреннее. Самец выделяет половые продукты в половые пути самки (у млекопитающих, человека).

Оплодотворение состоит из трех последовательных стадий: сближения гамет, активации яйцеклетки, слияния гамет (сингамии), акросомной реакции.

Сближение гамет

Oбусловлено совокупностью факторов, повышающих вероятность встречи гамет: половой активностью самцов и самок, скоординированной во времени, соответствующим половым поведением, избыточной продукцией сперматозоидов, крупными размерами яйцеклеток.

Ведущий фактор — выделение гаметами гамонов (специфических веществ, способствующих сближению и слиянию половых клеток).

Яйцеклетка выделяет гиногамоны, которые обусловливают направленное движение к ней сперматозоидов (хемотаксис), а сперматозоиды выделяют андрогамоны.

Для млекопитающих также важна длительность пребывания гамет в половых путях самки. Это необходимо для того, чтобы сперматозоиды приобрели оплодотворяющую способность (происходит так называемая капацитация, т. е. способность к акросомной реакции).

Акросомная реакция

Акросомная реакция — это выброс протеолитических ферментов (главным образом, гиалуронидазы), которые содержатся в акросоме сперматозоида. Под их влиянием происходит растворение оболочек яйцеклетки в месте наибольшего скопления сперматозоидов.

Снаружи оказывается участок цитоплазмы яйцеклетки (так называемый бугорок оплодотворения), к которому прикрепляется только один из сперматозоидов.

После этого плазматические мембраны яйцеклетки и сперматозоида сливаются, образуется цитоплазматический мостик, сливаются цитоплазмы обеих половых клеток.

Далее в цитоплазму яйцеклетки проникают ядро и центриоль сперматозоида, а его мембрана встраивается в мембрану яйцеклетки. Хвостовая часть сперматозоида отделяется и рассасывается, не играя какой-либо существенной роли в дальнейшем развитии зародыша.

Активация яйцеклетки

Активация яйцеклетки происходит закономерно в результате контакта ее со сперматозоидом. Имеет место кортикальная реакция, защищающая яйцеклетку от полиспермии, т. е. проникновения в нее более одного сперматозоида. Она заключается в том, что происходят отслойка и затвердевание желточной оболочки под влиянием специфических ферментов, выделяющихся из кортикальных гранул.

В яйцеклетке изменяется обмен веществ, повышается потребность в кислороде, начинается активный синтез питательных веществ. Завершается активация яйцеклетки началом трансляционного этапа биосинтеза белка (так как м-РНК, т-РНК, рибосомы и энергия в виде макроэргов были запасены еще в овогенезе).

Слияние гамет

У большинства млекопитающих на момент встречи яйцеклетки со сперматозоидом она находится в метафазе II, так как процесс мейоза в ней заблокирован с помощью специфического фактора. У трех родов млекопитающих (лошадей, собак и лисиц) блок осуществляется на стадии диакинеза.

Этот блок снимается только после того, как в яйцеклетку проникает ядро сперматозоида. В то время как в яйцеклетке завершается мейоз, ядро проникшего в нее сперматозоида приобретает другой вид — сначала интерфазного, а затем и профазного ядра.

Ядро сперматозоида превращается в мужской пронуклеус: в нем удваивается количество ДНК, набор хромосом в нем соответствует n2c (содержит гаплоидный набор редуплицированных хромосом).

После завершения мейоза ядро превращается в женский про-нуклеус и также содержит количество наследственного материала, соответствующее n2c.

Оба пронуклеуса проделывают сложные перемещения внутри будущей зиготы, сближаются и сливаются, образуя синкарион (содержит диплоидный набор хромосом) с общей метафазной пластинкой. Затем формируется общая мембрана, возникает зигота. Первое митотическое деление зиготы приводит к образованию двух первых клеток зародыша (бластомеров), каждая из которых несет диплоидный набор хромосом 2n2c.

Мейоз – это осо­бый вид де­ле­ние кле­ток, при ко­то­ром число хро­мо­сом в до­чер­них клет­ках ста­но­вит­ся га­п­ло­ид­ным.

При мей­о­зе из одной ди­пло­ид­ной клет­ки об­ра­зу­ют­ся че­ты­ре га­п­ло­ид­ные. Мейоз про­ис­хо­дит при об­ра­зо­ва­нии по­ло­вых кле­ток – гамет (у жи­вот­ных) – или при об­ра­зо­ва­нии га­п­ло­ид­ных спор у рас­те­ний.

Дата добавления: 2016-11-22; просмотров: 3412 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов

Источник: https://lektsii.org/11-2998.html

MedGalva.Ru
Добавить комментарий