Половые клетки (гаметы) — это клетки, которые развиваются в половых железах. Обеспечивают передачу признаков от родителей к потомству. Обладают уменьшенным вдвое набором хромосом.

Сперматозоиды — небольшие подвижные клетки, состоящие из головки, шейки и хвости­ка. В головке находится ядро. В шейке находятся центриоли и много­численные митохондрии, обеспечивающие энер­гией сперматозоид. Хвостик служит для движения сперматозоида и по строе­нию сходен со жгутиком. Имеют одинако­вую величину.

Яйцеклетка — округлая неподвижная клетка, содержащая ядро и много питательного ве­щества. Размеры яйцеклеток различны у разных видов животных. На верхнем полюсе яйцеклетки находится зародышевый диск, где располагается ядро. Имеется овоплазма, лучистый венец, полярная зона.

Обеспечивают передачу наследственной информации между особями разных поколений, тем самым сохраняют жизнь во времени.

Эволюция:

— У гамет не наблюдается морфологической дифференцировки. Имеет место изогамия.

— Анизогамия – гаметы делятся на крупные и мелкие (макрогаметы и микрогаметы).

При оплодотворении попарно сливаются (Б+М, М+М).

— Оогамия – гаметы резко отличаются друг от друга. Яйцеклетка неподвижна, а сперматозоид подвижен. Сливаются обычно М+Ж.

29. Гаметогенез. Сущность и значение фаз сперматогенеза.

Гаметогенез – процесс образования половых клеток.

Сперматогенез – процесс образования мужских половых клеток. Фазы:

— Размножение – диплоидные клетки стенки семенных канальцев семенников сперматогонии несколько раз делятся митозом. Они содержат 2n2c до S-периода, а потом 2n4c.

— Рост – сперматогонии увеличиваются в размерах и образуются клетки – сперматоциты 1 порядка, которые содержат 2n4с, а после 2n4c

— Созревание – редукционное деление, состоящее из 2 делений. 1-мейотическое (собственное редукционное) и 2-мейотическое (эквационного). В результате 1-мейотического деления из каждого сперматоцита 1 порядка образуется 2 сперматоцита 2 порядка, которые имеют набор n2c. После 2-мейотического деления образуется 4 сперматиды, имеющие nc. Уменьшение числа хромосом во время 1 деления, происходит а анафазу-1.

— Формирование – Клетки приобретают признаки характерные для сперматозоидов.

30. Овогенез, его стадии, их характеристика.

Овогенез — процесс образования женских половых клеток. Фазы:

— Размножение – в яичниках специальные клетки овогонии делятся митозом.

— Рост – в их цитоплазме увеличивается число рибосом, накапливается лицетин. Образуется овоцит 1 порядка (2n4c). — Созревание – 1 и 2 мейотическое деление. В результате 1-мейотического деления образуется крупная клетка овоцит 2 порядка и мелкая клетка полоцит. В результате 2-мейотического деления из овоцита 2 порядка образуется овотида и полоцит. Из полоцита образуется 2 полоцита. В дальнейшем овотида превращается в яйцеклетку (nc). 3 полоцита или растворяются или принимают участие в образовании оболочек яйцеклетки.

31. Мейоз, его стадии, их характеристика. Биологическое значение этого процесса.Мейоз – сложное, непрямое, редукционное деление специализированных клеток репродуктивных органов. Стадии:

1). Первое мейотическое деление:

— Профаза-1 – сложная и продолжительная фаза. Выделяют 5 стадий:

+ Лептотена – стадия стадия тонких нитей. В эту стадию хромосомы начинают спирализироваться, утолщаться, укорачиваться, ядро набухает.

+ Зиготена – стадия слипающихся нитей. Конъюгация гомологичных хромосом и образование фигур под названием биваленты.

+ Пахитена – стадия толстых нитей. Происходит кроссинговер, гомологичные хромосомы обмениваются аллельными генами. Кроссинговер происходит за счёт отталкивания хроматид в каждой из гомологичных хромосом.

+ Диплотена – стадия двойных нитей. Отталкиваются гомологичные хромосомы. Хромосомы становятся толстыми. Происходит их спирализация. Исчезают ядрышки.

+ Диакинез – стадия обособленных двойных нитей.

— Метафаза-1 – по экватору располагаются биваленты.

— Анафаза-1 – к полюсам расходятся гомологичные хромосомы.

— Телофаза-1 – из гаплоидного набора хромосом на полюсах формируются ядра, и происходит цитокинез.

В конце 1-мейотического деления клетки имеют (n2c). В интерфазу не происходит синтеза ДНК. Вступают клетки с гаплоидным набором хромосом.

2). Второе мейотическое деление:

— Профаза-2 – растворяется ядерная оболочка. Хромосомы спирализуются, утолщаются, укорачиваются, погружаются в гиалоплазму. Формируется веретено деления.

— Метафаза-2 – хромосомы выстраиваются по экватору клетки.

— Анафаза-2 – возникают силы отталкивания между хроматидами. Рвётся связь по центромере. Сокращаются нити веретена деления и хроматиды растягиваются к полюсам.

— Телофаза-2 – хромосомы деспирализуются, становятся тоньше, длиннее, переплетаются в клубочек. За счёт репликации ДНК достраиваются до полной хромосомы. Появляются ядрышки, ядерная оболочка, происходит цитокинез.

В конце 2-мейотического деления образуется 4 клетки.

Биологическое значение: — Благодаря мейозу сохраняется постоянное число хромосом у особей одного вида.

— При мейозе образуются гаметы с различной комбинацией негомологичных хромосом.

— В результате кроссинговера происходит рекомбинация наследственного материала.

Источник: studfile.net

Для чего сдают анализ спермы

Чтобы зачатие прошло успешно, сперматозоид должен в течение ограниченного времени преодолеть расстояние до яйцеклетки и оплодотворить ее. На процесс могут повлиять многочисленные факторы, включая подвижность сперматозоидов и их общее число, а также качество спермы. Если зачатие не происходит на протяжении года и более, врачи рекомендуют обследоваться не только будущей матери, но и мужчине — ему предлагают сдать сперму на анализ.

Расшифровка анализа спермограммы позволяет выявить возможные отклонения от нормы. Если анализы спермограммы не обнаруживают патологий, причиной мужского бесплодия могут оказаться не выявленные ранее хронические заболевания, воздействие вредных веществ на производстве, половая слабость, а также иммунологическая несовместимость данной пары.

После проведения диагностической процедуры выявляется норма подвижности сперматозоидов, присутствие в эякуляте незрелых и патологических клеток. Вычисляется скорость передвижения сперматозоидов, которая также должна соответствовать норме для успешного оплодотворения. Полученная информация позволяет в случае необходимости подобрать адекватную терапию для улучшения качества спермы, что позволит семейной паре зачать здорового ребенка.

Подготовка и правила сдачи спермограммы

Чтобы тест оказался эффективным и выявил нормальное или патологическое состояние семенной жидкости, требуется соблюдать правила сдачи спермограммы. Получить порцию спермы можно дома или в клинике, но в первом случае эякулят должен быть доставлен в медицинское учреждение не позднее, чем через час.

До сбора семенной жидкости необходимо соблюсти некоторые условия, позволяющие провести точный тест, включающий бактериальный посев, морфологию и вычисление количества и качества нормальной спермы. Для этого перед мастурбацией нужно помочиться и вымыть половой орган и руки с мылом. Собирают эякулят в стерильную, заранее подготовленную посуду, не касаясь ее внутренних стенок пенисом или пальцами рук.

Существует несколько правил сдачи спермограммы:

• Самым доступным является мастурбация, в результате которой семенная жидкость попадает в стерильный контейнер или стакан. Этот вариант применяют во многих клиниках для получения донорского материала, необходимого для искусственного оплодотворения.
• Собрать сперму можно и во время интимной близости. В этом случае практикуется прерванный половой акт, при котором мужчине необходимо извлечь пенис до семяизвержения. Метод считается надежным, но не рекомендуется при проведении бактериального посева, необходимого для уточнения наличия половых инфекций.
• Получить сперму для будущего анализа можно, используя во время секса специальные презервативы. Такие средства защиты не обрабатывают химическими компонентами, влияющими на сперматозоиды. В данном случае презерватив после семяизвержения требуется завязать, поместить в контейнер и привезти в клинику.

Согласно рекомендациям ВОЗ наилучшим способом получения семенной жидкости для спермограммы является мастурбация в специальных условиях в клинике. Температура помещения придерживается в пределах 25 градусов и присутствует возможность немедленно проверить качество спермы, скорость движение, количество сперматозоидов и другие характеристики.

Существуют и ограничения на получения спермы путем прерванного коитуса. В данном случае в полученной жидкости могут присутствовать эпителиальные клетки из влагалища партнерши, а также ее микрофлора. Кроме того, нередко первая порция эякулята оказывается потерянной, что влияет на точность теста.

Для проведения нормальной спермограммы нельзя нарушать условия хранения и доставки материала. Запрещено оставлять контейнер со спермой на солнце, охлаждать или замораживать. Сперма должна быть доставлена не позднее, чем через час после эякуляции, что даст возможность установить подвижность сперматозоидов и их число в эякуляте. Поскольку на состав семенной жидкости оказывает влияние множество факторов, показатели анализов могут отличаться на протяжении одного месяца. В связи с этим рекомендовано сделать спермограмму 2–3 раза для уточнения причин бесплодия.

Желательно также воздержаться от половой близости на протяжении трех дней до тестирования. В противном случае (например, если секс был накануне анализа) может наблюдаться недостаток спермы, а при длительном воздержании количество живых сперматозоидов в семенной жидкости редко бывает нормальным. Для исключения воздействия случайных факторов нельзя употреблять алкоголь, антибиотики, гормональные препараты.

Анализ и расшифровка спермограммы

Для расшифровки спермограммы проводят исследование спермы под микроскопом. Анализируют (подсчитывают) наличие мужских сперматозоидов с разными типами подвижности и строения, и сравнивают полученные результаты с нормой.

Для того чтобы зачатие произошло, также требуется достаточное разжижение семенной жидкости. Если на спермограмме выявлено сильное сгущение эякулята, его причиной может быть простатит, длительное пребывание перед сдачей анализа на жаре, прием некоторых препаратов, гормональные изменения. При проведении диагностики также уточняют следующие показатели эякулята:

• Объем (мл).
• Цвет и вязкость.
• Щелочная реакция.
• Скорость разжижения.
• Число нормальных живых сперматозоидов в 1 мл.
• Число подвижных, выполняющих поступательные движения, сперматозоидов.
• Наличие малоподвижных сперматозоидов.
• Количество неподвижных сперматозоидов.
• Количество сперматозоидов с нормальной морфологией.
• Эритроциты (присутствие в сперме в виде кровяных клеток).
• Лейкоциты.

Рассматриваются такие изменения, как появление запаха, темных сгустков, уменьшения порции эякулята, указывающие на возможные патологии, не соответствующие нормам.

Показатели нормальной спермограммы и отклонения

Нормальной сперме соответствуют такие показатели: объем более 1,5 мл на одну порцию эякулята, белый или сероватый цвет, число сперматозоидов от 40 до 50 млн, 25 % активных, 50 % малоактивных и 25 % непрогрессивно подвижных сперматозоидов. Кислотность семенной жидкости должна соответствовать параметрам 7,2–7,4. Более высокие показатели указывают на возможное развитие везикулита, воспаление простаты или закупорку семенных пузырьков.

При проведении лабораторного анализа учитываются не только норма подвижности сперматозоидов, но и тип их движения. Способными к оплодотворению считаются сперматозоиды, совершающие поступательные движения, способствующие быстрому перемещению, они относятся к типу А. Тип В включает сперматозоиды, которые также движутся линейно, но медленно, тип С — сперматозоиоды, движения которых носят маятникообразный характер, а D — неподвижные половые мужские клетки.

Любое отклонение от нормы в анализе спермограммы, заключающееся в строении, количестве, подвижности и жизнеспособности сперматозоидов снижает шансы на зачатие.

Что влияет на точность анализа эякулята?

Проведенные исследования показывают, что результаты анализа меняются у одного и того же мужчины и зависят от разных факторов. Длительное пребывание на солнце, прием противовирусных препаратов, переутомление и другие условия могут стать причиной временной олигозооспермии. Малое количество спермы отрицательно влияет на возможность зачатия, поэтому анализ должен быть повторен через 2 недели. В последнем случае нередко получают нормальную спермограмму.

Иммунологические проблемы, связанные с перенесенным в недавнем времени заболеванием могут стать причиной склеивания сперматозоидов между собой (спермаглютинации). Это препятствует свободному движению половых клеток и должно быть учтено при расшифровке. Как и другие патологии, такие нарушения могут быть временными, поэтому для высокой точности тестирование проводится трижды.

Какие еще нарушения может выявить анализ?

Лабораторное исследование семенной жидкости помимо качества спермы помогает установить наличие следующих заболеваний:

• Хронические воспаления простаты. На это заболевание указывает увеличение времени разжижения, обнаружение в материале следов слизи, высокий уровень лейкоцитов.


• Наличие микрофлоры, указывающей на присутствие инфекции в половых путях.
• Уретриты. При воспалении уретры в сперме выявляют много эпителиальных клеток.
• Наличие опухолей простаты, камней, последствий травм. На них указывают эритроциты, то есть следы крови с семенной жидкости.
• Недостаточная или избыточная функция семенных пузырьков. В первом случае количество эякулята меньше, а втором — значительно больше нормы.
• Отсутствие нормального секрета простаты, указывающего на дисфункции в работе железы. Определяется по отсутствию характерного запаха.
• Значительное повышение вязкости, препятствующее передвижению сперматозоидов. Нормой считается подвижность, при которой мужские половые клетки успевают достичь яйцеклетки без высоких потерь энергии и длительного пребывания в кислой среде влагалища.

Самостоятельное изучение результатов анализа спермограммы может дать только общее представление о возможных проблемах с зачатием. Изменение некоторых показателей может отражать наличие хронических заболеваний, не влияющих на фертильность. В связи с этим расшифровкой анализов и постановкой диагноза должен заниматься специалист.

Средства, увеличивающие подвижность сперматозоидов

Современные разработки фармацевтов могут оказать значительную помощь парам, которые желают иметь ребенка.

Исследования и опыт применения показали высокую эффективность препарата Сперотон, который влияет на качество спермы. В частности, Сперотон увеличивает объем эякулята на 41 %, долю сперматозоидов с поступательным движением на 49,3 %, а саму подвижность сперматозоидов повышает на 86,3 %. Также прием Сперотона ведет к увеличению концентрации сперматозоидов на 43,2 % и увеличению количества сперматозоидов с нормальным строением.

Такое действие Сперотона объясняется его продуманным составом. В Сперотон входят L-карнитин, увеличивающий подвижность сперматозоидов, фолиевая кислота, влияющая на объем спермы, цинк, необходимый для синтеза мужского гормона тестостерона и витамин Е, влияющий на процессы развития сперматозоидов.

Важно помнить, что созревание сперматозоидов длится примерно 72 дня, поэтому прием препаратов, улучшающих качество спермы, длится не менее 3 месяцев.

НЕ ЯВЛЯЕТСЯ РЕКЛАМОЙ. МАТЕРИАЛ ПОДГОТОВЛЕН ПРИ УЧАСТИИ ЭКСПЕРТОВ.

Источник: plan-baby.ru

Цель: Выделить существенные признаки процессов сперматогенеза и овогенеза. Сравнить процессы сперматогенеза и овогенеза, сделать выводы на основе сравнения.

Ход работы:

1. Сравнение  характеристики сперматогенеза и овогенеза. Заполните таблицу.

Справка: Сперматогенез и овогенез  — разновидности гаметогенеза, который является процессом образования половых клеток, протекающий в несколько стадий.

Стадия (фаза)

Сперматогенез

Овогенез (Оогенез)

1.  Стадия размножения.

а) Способ деления первичных клеток.

б)  Какой у них набор хромосом? 

в) Результат деления.

г) Продолжительность деления.

 

 

2. Стадия роста.

а) Как увеличиваются в размерах?

б) Запасаются ли питательные вещества?

 

 

3. Стадия созревания.

а) Способ деления первичных клеток?

б) Сколько клеток образуется из первичной клетки?

в) Какой у них набор хромосом?

г) Размеры образованных клеток и их жизнеспособность.

 

 

4. Стадия формирования.

а) В каком случае есть эта фаза?

б) Если эта фаза есть, во что формируются гаплоидные клетки?

 

 

 

Задание №2: Выполните тестовое задание.

При выполнении заданий   части А из предложенных вариантов ответов выберите тот,  который вы считаете правильным.

А1. Неподвижные половые клетки, богатые запасными питательными веществами:

1) споры                        2)  яйцеклетки                       3) сперматозоиды                     4)  спермии

А2. В результате мейоза из одной диплоидной клетки получается:

1) две с диплоидным набором хромосом                      2) четыре с диплоидным набором хромосом

3) четыре с гаплоидным  набором хромосом               4) две с гаплоидным  набором хромосом

А3. Конъюгация и кроссинговер в клетках животных происходят;

1)в процессе митоза                 2) при почковании            3) при партеногенезе                     4) при гаметогенезе

А4. Как называется явление, при котором мужские и женские половые клетки развиваются на одном организме?

1) гермафродитизм                        2) гаметогенез                3) гетерогаметность              4) партеногенез

А5. Период подготовки клетки к делению называется:

1) Анафаза                      2) Интерфаза                        3) Телофаза                         4) Метафаза

А6. Сестринские хроматиды начинают расходиться к полюсам клетки в стадии:

1) профазы                       2) метафазы                             3) анафазы                          4) интерфазы

А7. В какой фазе жизненного цикла происходит самоудвоение ДНК:

1) интерфазе                          2) профазе                            3) телофазе                        4) анафазе

А8. Жизненный цикл клетки это:

1) жизнь клетки в период ее деления   2) жизнь клетки от деления до следующего деления или до смерти

3) жизнь клетки в период митоза         4) жизнь клетки в период интерфазы

А9 . Двойной набор хромосом:

1) диплоидный                    2) гаплоидный                  3) гомозиготный                    4) гетерозиготный

А10. При слиянии спермия с центральной клеткой восстанавливается набор хромосом:

1) двойной                      2) тройной                     3) одинарный       

 

           

В задании В1–В2 Выберите три правильных ответа из шести предложенных. Ответ запишите в виде последовательности цифр.

В1. Охарактеризуйте яйцеклетку:

1) Формируется в женских половых железах – яичниках                4) В ядрах помимо ДНК присутствует и-РНК

2) Мелкие клетки состоящие из головки, шейки, хвостика             5) Формируются в половых железах – семенниках

3) Крупные клетки, содержащие запас питательных веществ        6) Это клетки округлой формы

В2. Охарактеризуйте сперматозоид:

1) Формируется в женских половых железах – яичниках             4) Наличие акросомы

2) Мелкие клетки состоящие из головки, шейки, хвостика          5) Формируются в половых железах – семенниках

3) Крупные клетки, содержащие запас питательных веществ      6) Это клетки округлой формы

В3. Установите соотнесите между фазами гаметогенеза и процессами происходящими в них

Процессы

Фаза гаметогенеза

А) Первичные половые клетки многократно делятся митозом, сохраняя 2n набор хромосом

1)  Размножения

Б) Клетки делятся мейозом.

2)  Роста

В) Образование клеток с гаплоидного набора хромосом Клетки увеличиваются в размерах, запасаются питательные вещества, редупликация ДНК

3)  Созревания

 

3. Сделайте вывод о том, что общего и чем отличаются сперматогенез и овогенез.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение:

Для учителя:

Стадия (фаза)

Сперматогенез

Овогенез (Оогенез)

1.  Стадия размножения.

а) Способ деления первичных клеток.

б)  Какой у них набор хромосом? 

в) Результат деления.

г) Продолжительность деления.

а) Митоз

б) Диплоидные.

в)Увеличение количества первичных клеток.

г) С периода полового созревания до старости.

а) Митоз.

б) Диплоидные.

в)Увеличение количества первичных клеток.

г) В период эмбриогенеза до рождения девочки.

2. Стадия роста.

а) Как увеличиваются в размерах?

б) Запасаются ли питательные вещества?

а) Незначительно увеличиваются в размерах.

б) Запаса питательных веществ нет.

а) Значительно увеличиваются в размерах.

б) Запасают питательные вещества.

3. Стадия созревания.

а) Способ деления первичных клеток?

б) Сколько клеток образуется из первичной клетки?

в) Какой у них набор хромосом?

г) Размеры образованных клеток и их жизнеспособность.

а) Мейоз.

б) Четыре клетки. 

в) Гаплоидный набор хромосом.

г) Все одинаковые по величине и все жизнеспособные.

а) Мейоз.

б) Четыре клетки. 

в) Гаплоидный набор хромосом.

г) Одна крупная жизнеспособная клетка и три мелкие, которые погибают.

4. Стадия формирования.

а) В каком случае есть эта фаза?

б) Если эта фаза есть, во что формируются гаплоидные клетки?

 

а) Есть эта фаза.

Б) Гаплоидные клетки формируются в подвижные сперматозоиды – спермиогенез.

 

а) Эта фаза отсутствует.

 

 

 

 

Источник: kopilkaurokov.ru

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.

Источник: lektsii.org