Особенности строения женской гаметы

Гаметогенез. Морфофункциональные особенности гамет

Особенности строения женской гаметы

В основе полового размножения многоклеточных лежит гаметическая копуляция (слияние гамет).

Гаметы — высокодеференциированные клетки, специализированные к обеспечению генеративной функции. Процесс формирования гамет — гаметогенез. У многоклеточных развитие гамет происходит в половых железах — гонадах. Два типа половых клеток: мужские сперматозоиды, развиваются в семенниках; женские яйцеклетки развиваются в яичниках.

Строение гамет — самостоятельно!

Гаметогенез подразделяется на 3 стадии при овогенезе и 4 при сперматогенезе. ПЕРВЫЕ ТРИ СТАДИИ ПО МЕХАНИЗМУ ОБРАЗОВАНИЯ ОДИНАКОВЫ!

1 стадия — размножения (митоз). Диплоидные клетки, из которых образуются гаметы, называются: мужские — сперматогонии, а женские — овогонии. В результате последовательных МИТОЗОВ число клеток возрастает.

Сходства (Ex. Человек) механизм образования — митоз, все клетки диплоидны, процесс начинается в эмбриональных гонадах.

Отличия: 1) по продолжительности: сперматогонии образуется на протяжении всего периода половой зрелости, овогонии — в период эмбриогенеза (max до 3 лет). 2) По числу клеток: сперматогенез — образуются миллиарды клеток, овогенез — тысячи.

2 стадия — роста (интерфаза). Происходит увеличение клеточных размеров и превращение сперматогоний и овогоний в сперматоциты и овоциты 1 порядка.

Сходства: 1. механизм удвоения ДНК в гаметоцитах при неизменном числе хромосом.2. Называются гаметоциты 1 порядка.

Отличия: овоциты увеличиваются больше в размерах.

Стадия 3 — созревания (мейоз). Основные события — два последовательных деления: редукционное и эквационное. После первого деления образуются сперматоциты и овоциты 2 порядка (n2c). А после 2 деления: сперматиды и яйцеклетка (nc).

Сходства: механизм образования — мейоз.

Различия: 1. неравномерное распределние между клетками в овогенезе. 2 каждый сперматоцит первого порядка дает 4 сперматида, тогда как каждый овоцит 1 порядка дает одну полноценную яйцеклетку и 3 редукциооных тельца, которые в размножении не участвуют.

Роль редукционных телец: 1. выносят избыток генетической информации. 2. обеспечивают нормальный ход мейоза. 3. в яйцеклетке концентрируется максимальное количество желтка (питательного материала).

Стадия формрования — только в сперматогенезе. Сперматидам необходимо проеобрести соответствующую форму для выполнения своей функции.

Особенности гамет:

1. гаплойдность

2.    низкий уровень обменных процессов

3.    у сперматозоида высокий индекс ЯЦО (3,5), у яйцеклетки — низкий (1/5-1/8)

4.    вступают в митоз только яйцеклетки только в случае оплодотворения

5.    только у яйцеклетки имеется защитная белковая оболочка.

6.    Только у сперматозоида клеточный центр который передается в яйцелкетку

7.    сперматозоид подвижен

Функции гамет:

1.    у яйцеклетки давать развитие в зиготу и далее в случае оплодотворения

2.    у сперматозоида — транспорт наследственного материала

4. Оплодотворение и биологические аспекты репродукции человека. – самостоятельно!

Оплодотворение — слияние гамет, которому предшествует особые условия, называемые осеменением.

Осеменение бывает наружное — в воде, у низших растений и большинства животных, и внутреннее — у высших позвоночных, форма защиты от высыхания.

При оплодотворении:

1) сближение гамет

2) активация яйцеклетки, побуждение ее к развитию

3) ряд процессов в результате которых формируется синкарион.

Лекция 4: Биология развития организма

1.    Онтогенез, его типы, периодизация онтогенеза

2.    общая характеристика эмбрионального развития

а) дробление

б) гаструляция. Теория зародышевых листков

в) гисто-и органогенез

Онтогенез — индивидуальное развитие особи, начинающиеся с ОБРАЗОВАНИЯ ДАВШИХ ЕЙ НАЧАЛО ПОЛОВЫХ КЛЕТОК И ЗАКАНЧИВАЮЩЕЕСЯ СМЕРТЬЮ (у многокле), у одноклеточных с деления материнской клетки до смерти или сл. Деления

Онтогенез характеризуется:

1)    реализацией наследственной информации на всех стадиях существования

2)    в процессе онтогенеза происходит рост, дифференцировка и интеграция частей развивающегося организма.

3)    Проявляется закономерная смена фенотипов, свойственных данному виду (Ex. Бабочка)

Изучение и понимание онтогенеза является важным для медицины

Филогенез— историческое развитие живых организмов как в целом на планете, так и в отдельных группах (Геккель 1866)

Взаимная связь индивидуального и исторического развития отражена в биогенетическом законе Мюлера Геккеля. Онтогенез — краткое и быстрое повторение филогенеза. Позднее в учении Северцова филэмбриогенез

типы онтогенеза: прямой и непрямой

Прямой онтогенез новый организм в общих чертах похож на взрослых ( человек, птицы рептилии)

Непрямое развитие — новый организм совершенно не похож на взрослых. Происходит несколько доп. Стадий развития, только потом формируется новых организм (коралловые полипы, зеленая лягушка). Непрямое развитие встречается в личиночной форме, а прямое — в не личиночной и во внутриутробной форме.

Личиночный тип развития. Характерен для видов, яйца которых бедны желтком. Личинки ведут активный образ жизни и служат для расселения, имеют провизорные или временные органы, отсутствующее во взрослом организме. Этот тип развития сопровождается метаморфозом: полным и неполным

Не личиночный тип развития (пресмыкающееся, птицы, беспозвоночные, яйца которых богаты желтком). Питание, дыхание и выделение у зародышей осуществляется с помощью провизорных органов.

Внутриутробный тип развития — высшие млекопитающие и человек. Яйцеклетки почти не содержат пит. Материала. Все жизненные функции зародыша осуществляются через материнский организм. Из тканей матери и зародыша образуются сложные провизорные органы, в первую очередь плацента и амнем. Эта форма макс. Эффективно обеспечивает выживание зародышей за счет механической и иммунологической защиты.

Зародыш называется до образования зачатков органов — эмбрион (у человека до 8 нед), после образования органов — плод (у человека с 9 нед)

Периодизация онтогенеза:

1)    Проэмбриональный или прогенез. Предзародышевый, предзиготный.

2)    Эмбриональный или зародышевый

3)    Постэмбриональный

Для высших животных и человека принято сл. Деление:

1)    пренатальный, до рождения

2)    период родов или интронатальный

3)    постнатальный, после рождения

Прогенез связан с образованием гамет и оплодотворением. Цитологический это промежуточное звено связывающее онтогенз родителей с онтогенезом потомства.

Овогенез. Процессы характеризующее ововгенез приводят к образованию гаплойдного набора хромосом и формированию сложных структур — цитоплазм. Проявляется хим. Разнокачественность цитоплазмы — это первичная дифференцировка клетки.

Образуются многочисленные копии генов (амплификация генов), что важно для дальнейшего развития. Также в прогенезе в яйце накапливаются рРНК и иРНК, под кл.

мембраной образуется кортикальный слой цитоплазмы, содержащий гранулы гликогена, яйцо приобретает полярность — вегетативный — нижний и анимальный — верхний полюса. 

Процесс оплодотворения складывается из 3 последующих фаз:

1)    фаза сближения гамет

2)    фаза активации яйцеклетки

3)    слияние гамет (сигомия) и образования синкариона

Периодизация характеризуется сл. Периодом. Эмбриональный период начинается с момента оплодотворения и продолжается до выхода зародыша из яйцевых оболочек или рождения.

Подразделяется на сл. Этапы:

1)    зигота. Происходит активизация наследственного материала. Зигота — одноклеточная стадия развития многоклеточного организма. В зиготе удалось проследить значительные перемещения цитоплазмы, т. е.

Усиливается химическая неоднородность участков цитоплазмы, также в зиготе для двусторонне симетричных орг. Появляется билатеральная симметрия. Уже в зиготе осуществляется интенсивный синтез белка, т.

к с образованием зиготы прекращается анобиотическое состояние гамет и начинается активация наследственного материала.

2)    дробление, образуется бластула. Стадия дробления. Это ряд последовательных митотических делений зиготы, а далее бластомеров.

Дробление сопровождается митозом, но нет роста клеток и объем зародыша не изменяется, потому что в короткой интерфазе отсутствуют периоды G1 и S, а удвоение ДНК начинается в телофазе, предшествующего митотического деления.

Бластомеры становятся все меньше, но ГЕНЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЕЛИТСЯ ОЧЕНЬ ТОЧНО, клетки называются балстомерами а зародыш — бластулой. Характер дробления обусловлен типом яйцеклетки, в зависимости от распределения желтка различают яйца трех типов:

1) изолецитальные. Содержат немного желтка, равномерно расположенного по всей клетке. Характерны для иглокожих, низших хордовый и млекопитающих. У млекопитающих — это аллециатльные яйцеклетки (желтка практически нет)

2) телолецитальные. Желтка много, сконцентрирован на вегетативном полюсе. Выделяют 2 группы: умеренно телолецитальные (молюски, земноводные) и резколецитальные (рептили и птицы). На анамальном полюсе сосредоточены цитоплазма и ядро.

3) центролецитальные. Желтка немного, расположен в центре. Характерно для членистоногих.

Дробление может быть: полным равномерным (ланцетник), полным неравномерным (амфибии), неполное дискоидальное (птицы), неполное поверхностное (насекомые). Дробление заканчивается образованием бластулы.

Начиная с бластулы, клетки зародыша называют эмбриональными клетками. У человека дробление длится примерно 6 сут.

В зависимости от типа яйцеклетки образуются разные типы бластул: у ланцетника — целобластула, у амфибии — амфибластула, птиц, рептилий – дискобластула, насекомые — перибластула.

3)    гаструляция, результат образование гаструлы и зародышевых листков. Гаструляция — представляет собой сложный процесс перемещения эмбрионального материала с образованием 2 или 3 слоев тела зародыша, называемых зародышевыми листками.

В этот период начинается использование генетической информации клеток зародыша. Многочисленные исследования с целью изучения ранних стадий развития животных выполнены в 70-80 гг 19 века. Создателями эволюционной эмбриологии Ковалевским и Мечниковым.

В 1901 Ковалевский выдвинул теорию зародышевых листков. Основные положения:

1) зародышевые листки имеются у всех многоклеточных (2 или 3)

2) ткани и органы образуются из зародышевых листков

3) одни и те же лиски у всех животных дают начало ОДНИМ И ТЕМ ЖЕ СТРУКТУРАМ.

4) Для всех многоклеточных характерны одинаковые закономерности развития.

В процессе гаструляции образуется стадия развития зародыша — гаструла, у чел. Начиная с 7 по 17 сут. Различают 2 этапа: а)образование экто- и энтодермы (ранняя гаструла), б)образования мезодермы (поздняя гаструла).

Образование ранней гаструлы происходит следующими путями: а) иммиграцией (выселением клеток) б) инвагинацией (впячиванием) в) эпиболией (обрастанием) г)деляминацией (расщеплением)

Характеристика подробно самостоятельно!

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 713;

Источник: //studopedia.net/7_22008_gametogenez-morfofunktsionalnie-osobennosti-gamet.html

Половые клетки (гаметы). Строение

Особенности строения женской гаметы

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: 3433 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов

Источник: //lektsii.org/11-2998.html

Особенности строения женской гаметы – Все про потенцию

Особенности строения женской гаметы

Основными элементами репродуктивной системы человека являются половые клетки: яйцеклетка и сперматозоид, при слиянии которых образуется новая жизнь.

Они содержат генетический код, который определяет пол ребенка, его внешность, черты характера и особенности развития различных систем организма.

Особенности строения женской и мужской половых клеток, какие функции они выполняют – подробно об этом в статье.

Мужские гаметы

Многие годы безуспешно боретесь с ПРОСТАТИТОМ и ПОТЕНЦИЕЙ?

Глава Института: «Вы будете поражены, насколько просто можно вылечить простатит принимая каждый день…

Читать далее »

Сперматозоид – это мужская половая клетка, основной функцией которой выступает оплодотворение яйцеклетки. Размер гаметы – 50–55 мкм, поэтому рассмотреть ее возможно только под микроскопом. Сперматозоид состоит из нескольких частей:

Этот сегмент половой клетки имеет форму ложки, в которой расположено ядро. Оно содержит в себе генетический код, находящийся в 23 хромосомах. Причем одна из них определяет пол будущего ребенка: Х-хромосома дает жизнь девочке, а Y-хромосома – мальчику.

Ядро окружает мембранный пузырек, защищающий головку от ударов и агрессивной среды влагалища. В нем созревают ферменты, способные растворить оболочку яйцеклетки, чтобы сперматозоид мог проникнуть в цитоплазму женской половой клетки.

Центросома, которая выполняет функцию регулировки движения хвоста половой клетки.

НАШИ ЧИТАТЕЛИ РЕКОМЕНДУЮТ!

Для улучшения потенции наши читатели успешно используют M-16. Видя, такую популярность этого средства мы решили предложить его и вашему вниманию.
Подробнее здесь…

Оно начинается мягкой частью или шейкой, необходимой сперматозоиду для возможности совершения колебательных движений головкой. В средней зоне тела находится цитоскелет, обеспечивающий подвижность хвостика. В теле созревают митохондрии, которые продуцируют энергию для движения сперматозоида к яйцеклетке.

Самая длинная часть сперматозоида, составляющая 3/4 всей клетки, имеет форму жгутика и состоит из микротрубочек, покрытых плотной оболочкой. Кнутообразные движения хвоста позволяют половой клетке преодолеть все препятствия и добраться до яйцеклетки за 72 часа, в течение которых сперматозоиды могут функционировать вне семенников.

К моменту рождения в организме мальчика находятся зачаточные несформированные сперматозоиды, которые остаются в таком состоянии до подросткового возраста.

В дальнейшем каждые 70–72 дня спермии проходят стадии созревания.

 Таким образом, в мужской репродуктивной системе постоянно происходит созревание и обновление половых клеток, и в течение жизни организм мужчины способен спродуцировать более 500 млрд спермиев.

В семенных каналах сперматозоиды находятся в неподвижном состоянии, но процесс семяизвержения запускает их активацию, благодаря чему половые клетки непрерывно движутся, улавливая «сигнал» яйцеклетки.

Для успешного оплодотворения необходим выпуск нескольких сотен миллионов спермиев за одну эякуляцию.

Однако намного важнее иметь большой процент здоровых сперматозоидов, которые отличаются отсутствием внутренних и внешних дефектов.

Женские гаметы

Яйцеклетка является крупной клеткой. Ее форма напоминает слегка вытянутый шар диаметром 100–170 мкм, то есть в три раза крупнее сперматозоида. Она лишена частей, обеспечивающих движение, но обладает запасом питательных веществ.

Под микроскопом можно увидеть, что в центре находится гаплоидное ядро с набором хромосом. Как и в головке сперматозоида, в нем есть 22 аутосомные + 1 половая хромосома. В цитоплазме яйцеклетки находятся несколько желтковых гранул, состоящих из жиров, белков, витаминов и микроэлементов.

Они обеспечивают половую клетку питанием от момента созревания до внедрения в матку или гибели.

В цитоплазме находятся рибосомы и митохондрии, продуцирующие энергию половой клетки. В состав жидкости входят и кортикальные гранулы, необходимые для успешного оплодотворения сперматозоидом и препятствия проникновению других спермиев.

Внешний слой яйцеклетки составляет плазматическая мембрана, окруженная фолликулярной оболочкой под названием «лучистый венец». Он представляет собой микроскопические ворсинки из мукополисахаридов, выполняющих питательную и защитную функции.

В отличие от мужского организма, в котором сперматозоиды обновляются до старости, девочки рождаются уже с определенным запасом яйцеклеток. Во время беременности у плода-девочки формируется 6–8 млн фолликул.

Однако в процессе эволюционного отбора часть клеток отмирает и к моменту рождения их остается уже 1–1,5 млн. В период развития и роста женский организм продолжает терять половые клетки.

Рубеж первой менструации девушка перешагивает с 300–400 тысячами гамет, а к 35 годам женщина располагает только 20–25 тысячами яйцеклеток. Причем некоторые из них становятся слишком слабыми для осуществления оплодотворения.

Яйцеклетка не имеет частей, помогающих ей совершать поступательное движение к матке. Поэтому расстояние до матки через фаллопиеву трубу она преодолевает белее трех суток.

 После созревания и выхода в брюшную полость половая клетка подбирается выростами воронок маточной трубы, покрытой изнутри мерцающими ресничками. Они плавно доносят ее до ампулярного отдела, где и совершается процесс оплодотворения.

Далее эмбрион перемещается к матке, где внедряется в стенку органа. Если слияния не происходит, яйцеклетка вымывается из организма вместе с выделениями менструации.

Сравнение

Сходства и отличия половых клеток можно оценить, изучив таблицу, в которой рассматриваются как особенности строения, так и функции гамет. Признаки, отличающие яйцеклетку от сперматозоида:

Общими чертами яйцеклетки и сперматозоида является наличие генетического кода, передаваемого ребенку от родителей. Отличительных признаков у половых клеток очень много, но именно они позволяют гаметам слиться при оплодотворении для создания новой жизни.

Источник: //protiv-prostatit.ru/potentsiya/osobennosti-stroeniya-zhenskoj-gamety/

Особенности образования половых клеток. Хромосомы – Биология Егэ

Особенности строения женской гаметы

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 называетсясперматогенезом.

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

Стадии гаметогенеза

1. Стадия размножения. Клетки, из которых в последующем образуются мужские и женские гаметы, называются сперматогониями и овогониямисоответственно. Они несут диплоидный набор хромосом 2n2c.

На этой стадии первичные половые клетки многократно делятся митозом, в результате чего их количество существенно возрастает. Сперматогонии размножаются в течение всего репродуктивного периода в мужском организме. Размножение овогоний происходит главным образом в эмбриональном периоде.

У человека в яичниках женского организма процесс размножения овогоний наиболее интенсивно протекает между 2 и 5 месяцами внутриутробного развития.

К концу 7 месяца большая часть овоцитов переходит в профазу I мейоза.

Если в одинарном гаплоидном наборе количество хромосом обозначить как n, а количество ДНК — как c, то генетическая формула клеток в стадии размножения соответствует 2n2c до синтетического периода митоза (когда происходит репликация ДНК) и 2n4c после него.

2.   Стадия роста. Kлетки увеличиваются в размерах и превращаются в сперматоциты и овоциты I порядка (последние достигают особенно больших размеров в связи с накоплением питательных веществ в виде желтка и белковых гранул).

Эта стадия соответствует интерфазе I мейоза. Важное событие этого периода — репликация молекул ДНК при неизменном количестве хромосом.

Они приобретают двунитчатую структуру: генетическая формула клеток в этот период выглядит как 2n4c.

3.   Стадия созревания. Происходят два последовательных деления — редукционное (мейоз I) и эквационное (мейоз II), которые вместе составляют мейоз.

После первого деления (мейоза I) образуются сперматоциты и овоциты II порядка (с генетической формулой n2c), после второго деления (мейоза II) — сперматиды и зрелые яйцеклетки (с формулой nc) с тремя редукционными тельцами, которые погибают и в процессе размножения не участвуют. Так сохраняется максимальное количество желтка в яйцеклетках.

Таким образом, в результате стадии созревания один сперматоцит I порядка (с формулой 2n4c) дает четыре сперматиды (с формулой nc), а один овоцит I порядка (с формулой 2n4c) образует одну зрелую яйцеклетку (с формулой nc) и три редукционных тельца.

Отмеченные выше различия в ходе овогенеза и сперматогенеза имеют определенный биологический смысл, связанный с разным функциональным назначением мужских и женских гамет (помимо переноса генетической информации).

Накопление в цитоплазме яйцеклетки большого количества запасных питательных веществ необходимо, так как на этой «базе» осуществляется развитие дочернего организма из оплодотворенного яйца. Неравномерное клеточное деление при овогенезе и обеспечивает формирование крупной яйцеклетки. Функция же сперматозоидов заключается в отыскании яйцеклетки, проникновении в нее и доставке своего хромосомного набора. Их существование кратковременно, а поэтому нет необходимости в запасании большого количества веществ в цитоплазме. А поскольку сперматозоиды в массе гибнут в процессе поиска яйцеклетки, их образуется огромное количество.

Центральное событие в процессе гаметогенеза — редукция диплоидного набора хромосом (в ходе мейоза) и формирование гаплоидных гамет.

4.   Стадия формирования, или спермиогенеза (только при сперматогенезе). В результате этого процесса каждая незрелая сперматида превращается в зрелый сперматозоид (с формулой nc), приобретая все структуры, ему свойственные. Ядро сперматиды уплотняется, происходит сверхспирализация хромосом, которые становятся функционально инертными.

Комплекс Гольджи перемещается к одному из полюсов ядра, формируя акросому. К другому полюсу ядра устремляются центриоли, причем одна из них принимает участие в формировании жгутика. Вокруг жгутика спирально закручивается одна митохондрия. Почти вся цитоплазма сперматиды отторгается, поэтому головка сперматозоида ее почти не содержит.

 Сперматогенез (от греч. сперма, сперматос — семя и генезис — происхождение, возник­новение) — это процесс образования зрелых мужских половых клеток — сперматозоидов.У человека он протекает в семенниках, или яичках, и делится на четыре периода: размно­жение, рост, созревание и формирование.

В период размножения первичные половые клетки делятся митотически, вследствие чегообразуются диплоидные сперматогонии. В период роста сперматогонии накапливают пита­тельные вещества в цитоплазме, увеличиваются в размерах и превращаются в первичныесперматоциты, или сперматоциты 1­го порядка.

Лишь после этого они вступают в мейоз(период созревания), в результате которого образуется сначала два вторичных спермато­цита, или сперматоциты 2­го порядка, а затем — четыре гаплоидных клетки с еще до­статочно большим количеством цитоплазмы — сперматиды.

В период формирования они утрачивают почти всю цитоплазму и формируют жгутик, превращаясь в сперматозоиды.

Сперматозоиды — очень мелкие подвижные мужские половые клетки, имеющие голов­ку, шейку и хвостик  В головке, кроме ядра, находится акросома — видоизмененный комплекс Гольджи, обеспечивающий растворение оболочек яйцеклетки в процессе оплодотворения. В шейкенаходятся центриоли клеточного центра, а основу хвостика образуют микротрубочки, непо­средственно обеспечивающие движение сперматозоида. В его основании также расположенымитохондрии, обеспечивающие сперматозоид энергией АТФ для движения. 

Оогенез (от греч. оон — яйцо и генезис — происхождение, возникновение) — это процессобразования зрелых женских половых клеток — яйцеклеток. У человека он происходитв яичниках и состоит из трех периодов: размножения, роста и созревания.

Периоды размно­жения и роста, аналогичные таковым в сперматогенезе, происходят еще во время внутри­утробного развития. При этом из первичных половых клеток в результате митозаобразуются диплоидные оогонии, которые превращаются затем в диплоидные первичныеооциты, или ооциты 1­го порядка.

Мейоз и последующий цитокинез, протекающие в периодсозревания, характеризуются неравномерностью деления цитоплазмы материнской клетки,так что в итоге сначала получается один вторичный ооцит, или ооцит 2­го порядка, и первое полярное тельце, а затем из вторичного ооцита — яйцеклет­ка, сохраняющая весь запас питательных веществ, и второеполярное тельце, тогда как первое полярное тельце делится на два.

Полярные тельца забирают избыток генетического материала.
У человека яйцеклетки вырабатываются с промежутком 28–29 суток. Цикл, связанный с созреванием и выходом яйцеклетка называется менструальным.

Яйцеклетка — крупная женская половая клетка, которая не­сет не только гаплоидный набор хромосом, но и значительный за­пас питательных веществ для последующего развития зародыша. Яйцеклетка у млекопитающих покрыта четырьмя обо­лочками, снижающими вероятность ее повреждения различнымифакторами. 

Хромосомы — это основные органоиды клеточ­ного ядра, являющиеся носителями генов и определяющие наследственные свойства клеток и организмов.

 Число хромосом обычно постоянно для всех клеток особи любого вида животных и растений; то же и у человека. Но у разных видов количество хромосом не одинаково. Их может быть в ядре от двух до нескольких сотен.

Каждая хромосома образована одной молекулой ДНК и сопутствующи­ми ей белками. В структурной организации ДНК центральную роль играют специфические белки — гистоновые и негистоновые. Считается, что вся ядерная ДНК ассоциирована с этими белками и образует нуклеопротеиновый комплекс, называемый хроматином (греч. chromatos — «цвет», «окраска»).

Негистоновые белки очень разнообразны. Среди них находятся много­численные ферменты, обеспечивающие процессы репликации ДНК, транскрипции, а также некоторые белки ядерного матрикса. Полагают, что негистоно­вые белки хроматина выполняют и некото­рые регуляторные функции.

Гистоны — это белки, богатые остат­ками аминокислот аргинина и лизина, кото­рые определяют щелочные свойства этих белков. Гистоны являются структурными белками, выполняющими важную роль — упаковку ДНК.

Например, в растянутом со­стоянии длина двойной спирали ДНК, со­державшейся в хромосоме человека, соста­вила бы в среднем около 4-5 см, а с помо­щью гистонов такая молекула упакована в хромосоме, измеряемой долями микромет­ра.

По сравнению с остальными белками ко­личество гистонов в клетке очень велико — оно почти равно массе ДНК, содержащейся в ядре, что свидетельствует об их большом и активном участии в структурировании хроматина от молекулярного состояния ДНК до её формы в виде хромосомы.

  Различные уровни компак­тизации хроматина в ядре

Молекула ДНК в хромосоме упакована очень компактно. Различают не­сколько уровнейкомпактизации хроматина в ядре клеток эукариот: от двой­ной нитевидной спиралевидной молекулы ДНК до её суперупакованного со­стояния в хромосоме 

Форма хромосом в клетках разных видов различна. Но все они построе­ны по одному плану. На стадии метафазы митоза хромосомы хорошо различи­мы в микроскопе. Они имеют вид двух палочковидных телец — хроматид, скреплённых перетяжкой — центромерой.

 Центромера — это небольшой уча­сток хромосомы, к которому прикрепляются нити веретена при митозе (и мейозе) и который контролирует движение разделяющихся хромосом при делении клетки. Центромера делит хромосому на два равных по длине плеча. Концевые участки хромосом называют теломерами.

 Они предохраняют кон­цы хромосом от слипания.

Хромосомы, лишённые центромеры, не способны совершать упорядоченное дви­жение при делении клетки. Обычно центромера у хромосомы занимает опреде­лённое место, и это является одним из признаков, по которому хромосомы разли­чают. Изменение положения центромеры в той или иной хромосоме служит пока­зателем хромосомных перестроек. 

Как особенность хромосом следует отметить их способность к удвое­нию (самовоспроизведению).

В основе удвоения хромосом лежит процесс репликации молекул ДНК, обеспечивающий точное копирование и передачу генетической информации от поколения к поколению.

Удвоение хромосом — это сложный процесс, включающий в себя не только репликацию гигантских молекул ДНК, но также синтез связанных с ДНК хромосомных белков. Конеч­ным этапом хромосомного удвоения является упаковка ДНК и их белков в хромосому.

Белки, окружающие отдельные участки ДНК, принимают участие и в ре­гуляции синтеза РНК. Участки ДНК, прикрытые белками, не способны синте­зировать РНК, т. е. они «нечитаемы», а освобожденные от белков — способны (с них списывается информация, т. е. они «читаемы»). Но в целом хромосомы в живой клетке обеспечивают синтез РНК, необходимый для последующего синтеза белков клетки.

Источник: //www.sites.google.com/site/biologiaege/osobennosti-obrazovania-polovyh-kletok-hromosomy

OnlineMedic.Ru
Добавить комментарий