Главная страница
qrcode

биолог. УМО. Социального развития российской федерации астраханская государственная


Скачать 10.36 Mb.
НазваниеСоциального развития российской федерации астраханская государственная
Дата15.10.2020
Размер10.36 Mb.
Формат файлаdocx
Имя файлабиолог. УМО.docx
ТипУчебное пособие
#43478
страница9 из 11
Каталог
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


13. Строение и образование половых клеток. Оплодотворение


Половые клетки или гаметы у таких многоклеточных, как губки или турбеллярии могут возникать практически в любом участке тела. У большинства животных они формируются в особых органах гонадах. Гонады или половые железы относятся к железам смешанной секреции, так как помимо половых клеток они вырабатывают половые гормоны, влияющие на развитие половых признаков. Женские гонады это яичники, а мужские – семенники. Половые клетки – гаметы, обеспечивают передачу наследственной информации из поколения в поколение. Их важнейшими отличиями от соматических клеток являются: гаплоидный набор хромосом, низкий уровень обмена веществ, ядерно-цитоплазматическое соотношение.

Яйцеклетки это крупные клетки, размеры которых колеблются от 70-80 мкм до 800 мкм и более. Так, у млекопитающих диаметр яйцеклетки составляет около 80-100 мкм, у лососевых рыб 6-9 мм, у сельдевой акулы – 22 см. Яйцеклетка окружена лучистым венцом, образованным фолликулярными клетками яичника. Под лучистым венцом располагается так называемая прозрачная оболочка, состоящая из гликопротеинов, и лишь затем собственно наружная клеточная мембрана. У птиц и рептилий яйцеклетка окружена еще скорлупой и подскорлуповой оболочками, которые образуются при прохождении яйцеклетки по половым путям самки.

Для яйцеклетки характерно наличие хорошо выраженной цитоплазмы и относительно небольшого ядра. В цитоплазме яйцеклетки выделяют различные по химической и структурной организации участки (цитоплазматическая сегрегация). Это имеет большое значение для последующих процессов внутриутробного развития, так как цитоплазма разного состава распределяется в процессе дробления по клеткам разных зачатков. Яйцеклетка содержит обычный для животной клетки набор органелл, за исключением клеточного центра. В слое цитоплазмы, прилегающей к мембране, располагаются особые органеллы – кортикальные гранулы диаметром 200-600 нм, содержащие литические (растворяющие) ферменты. Ферменты кортикальных гранул выделяются после проникновения в яйцеклетку первого сперматозоида и предотвращают полиспермию, т.е. оплодотворение несколькими сперматозоидами. Особенностью яйцеклетки является наличие информосом – различных видов и-РНК в комплексе со стабилизирующими белками. Эти РНК синтезируются еще в процессе созревания яйцеклетки и будут необходимы для интенсивного и быстрого синтеза белков после оплодотворения. Яйцеклетка содержит запас питательных веществ – желток, представляющий комплекс белков, липидов, углеводов, микроэлементов и некоторых витаминов. В зависимости от количества и распределения желтка в цитоплазме выделяют несколько типов яйцеклеток.

По количеству желтка:

Полилецитальные (поли – много, лецитин – желток) – содержащие большое количество желтка. Данный тип характерен для птиц и пресмыкающихся.

Мезолецитальные (мезо – средний) – содержащие среднее количество желтка. Такой тип яйцеклеток характерен для рыб и земноводных.

Олиголецитальные (олиго – малый) – содержащие небольшое количество желтка. Практически безжелтковые яйцеклетки характерны для млекопитающих, человека.

По распределению желтка в цитоплазме:

Изолецитальные – яйцеклетки с небольшим количеством желтка, который равномерно распределен по цитоплазме. Такой тип характерен для млекопитающих.

Телолецитальные – яйцеклетки с большим количеством желтка, который сосредоточен на одном из полюсов, который называется вегетативным. Второй полюс яйцеклетки, не содержащий желтка – анимальный. Этот тип строения яйцеклеток характерен для птиц.

Центролецитальные – желток сосредоточен в центре и окружен узким ободком безжелтковой цитоплазмы (членистоногие).

Количество и распределение желтка является очень важным фактором, так как определяет в последующем характер дробления. В небольшом ядре яйцеклетки находится гаплоидный набор хромосом, ряд генов которых образуют многократные копии (например, рибосомальные). Яйцеклетки обычно не обладают способностью к активному передвижению. Исключением являются яйцеклетки некоторых моллюсков, способных передвигаться, образуя псевдоподии.

Мужские половые клетки – сперматозоиды имеют размер от 20-30 мкм до 70-80 и более мкм. Состоят из головки, шейки и хвоста. Головка содержит ядро с гаплоидным набором хромосом и очень плотной «упаковкой» генетического материала, что позволяет сперматозоидам сохранять целостность вне организма. Кпереди от ядра сперматозоида располагается акросома, образующаяся из аппарата Гольджи. Акросома может считаться аналогом лизосомы и содержит литические ферменты – гиалуронидазу, протеазу (акрозин), липазу, фосфатазу. С помощью этих ферментов происходит разрушение оболочек яйцеклетки при оплодотворении. В шейке сперматозоида располагается центриоль и спиралевидная митохондрия. Хвост состоит из аксонемы – центральной нити, окруженной мембраной. Аксонема построена из девяти дуплетов микротрубочек, расположенных по окружности и двух в центре (9×2 + 2).


Фотография. Сперматозоиды человека

13.1 Гаметогенез


Процесс созревания половых клеток (гамет) называется гаметогенез и включает овогенез (образование яйцеклетки) и сперматогенез (образование сперматозоидов). Гаметогенез происходит в половых железах – яичниках и семенниках.


Схема. Строение яичка и семенных протоков у мужчины

Схема яичника у женщины и овулярный цикл
Предшественниками гамет являются специализированные первичные половые клетки – гоноциты с диплоидным набором хромосом. Гоноциты образуются на ранних стадиях развития зародыша из энтодермы, а затем мигрируют по организму эмбриона в места образования половых желез. Мужские и женские гоноциты практически не отличаются друг от друга и имеют одинаковое строение. Далее гоноциты попадают в зону размножения семенников и яичников, где претерпевают ряд митотических делений, превращаясь в диплоидные овогонии и сперматогонии.

В женском организме процесс образования овогоний завершается еще в эмбриональном периоде. В мужском организме сперматогонии образуются в течении всего периода, когда мужчина сохраняет способность к воспроизведению. Из зоны размножения овогонии и сперматогонии перемещаются в зону роста, где становятся диплоидными: овоцитом первого порядка и сперматоцитами первого порядка. Процесс роста более выражен в овоците, который накапливает запас питательных веществ в виде желтка, образует большое количество митохондрий, рибосом и хорошо развитую ЭПС.

Из зоны роста овоцит первого порядка и сперматоцит первого порядка поступают в зону созревания, где происходит процесс мейоза. Овоцит первого порядка после первого мейотического деления образует гаплоидный овоцит второго порядка, имеющий крупные размеры и хорошо развитые органеллы и небольшое редукционное тельце, практически не содержащие цитоплазмы. Сразу же за первым мейотическим делением следует второе, в результате которого образуется одна крупная гаплоидная яйцеклетка и три редукционных тельца, которые погибают.

У млекопитающих, включая и человека, второе мейотическое деление останавливается на стадии метафазы и завершается только после проникновения сперматозоида. В семенниках сперматоцит первого порядка так же претерпевает два мейотических деления, в результате которых образуются четыре гаплоидных сперматиды.

Далее сперматиды перемещаются в зону формирования семенников, где приобретают характерные черты сперматозоидов. В яичниках зона формирования отсутствует.


Схема овогенеза и сперматогенеза.

1. - гоноцит, 2. - овоцит первого порядка, 3. - овоцит второго порядка, 4. – полоцит, 5 – сперматоцит первого порядка, 6. – сперматозоид, 7. – зигота.



Таблица. Сравнительные особенности спермато- и овогенеза
Оогенез

(яичники)
Сперматогенез

(семенники)
Зона размножения
Овогонии (2n2c)
Сперматогонии (2n2c)
Зона роста
Овоцит I порядка (2n2c)
Сперматоцит I порядка (2n2c)
Зона созревания
Овоцит I порядка (2n4c)
Сперматоцит I порядка (2n4c)
Первое мейотическое деление
(редукционное)
Овоцит II порядка (1n2c)
Сперматоцит II порядка (1n2c)
Второе мейотическое деление
(эквационное)
Яйцеклетка(1n1c) и 3 полоцита
4 сперматиды (1n1c)


Зона формирования
4 Сперматозоида (1n1c)
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

перейти в каталог файлов


связь с админом