Гаметы (мужские и женские гаметы, половые клетки)

Гаметы (греч. Gamete — женщина, gametes — человек) — половые клетки: яйцеклетки (женские гаметы) и сперматозоиды (мужские гаметы), которые путем смывов при половом размножении и начала развития новой особи обеспечивают передачу наследственной информации от родителей к потомкам.

Гаметы — высокодифференцированные клетки, которые в процессе эволюции приобрели свойства выполнения специфических функций.

Ядра как мужских, так и женских гаметах, содержат одинаковое наследственную информацию, необходимую для развития организма. Однако другие функции яйцеклетки и сперматозоида различны, поэтому по строению они очень отличаются.

Женские гаметы — яйцеклетки неподвижны, шаровидные или несколько удлиненной формы. Они содержат все типичные клеточные органеллы, но по строению отличаются от других клеток, поскольку приспособлены для реализации развития целого организма.


Яйцеклетки значительно больше, чем соматические клетки. Внутриклеточная структура цитоплазмы специфическая для каждого вида животных, чем обеспечиваются видовые (а часто и индивидуальные) особенности развития зародыша.

К ним относится питательный материал (желток).

Яйцеклетки покрыты оболочками, которые выполняют защитную функцию, обеспечивают необходимый тип обмена веществ.

Мужские гаметы — сперматозоиды обладают способностью двигаться, в определенной степени обеспечивает возможность встречи гамет. За внешней морфологии и малым количеством цитоплазмы сперматозоиды очень отличатся от других клеток, но все основные органеллы в них имеются. Типичный сперматозоид имеет головку, шейку и хвост. На переднем конце головки расположена акросома, состоящая из видоизмененного комплекса Гольджи. Основную массу головки занимает ядро. В шейке находится центриоли и образованная митохондриями спиральная нить.

У мужских гамет — сперматозоидов малое количество цитоплазмы (поскольку основная функция этих клеток — транспортировка наследственного материала к яйцеклетке), поэтому ядерно-цитоплазматического соотношения высокое. При исследовании сперматозоидов под электронным микроскопом обнаружено, что цитоплазма головки имеет не коллоидное, а жидкокристаллический состояние. Этим достигается устойчивость сперматозоидов к неблагоприятным условиям среды. Например, они меньше повреждаются ионизирующим излучением по сравнению с незрелыми половыми клетками. Длина сперматозоида человека колеблется в пределах 52-70 мкм.

Все сперматозоиды имеют одноименный (отрицательный) заряд, препятствующий их склеиванию. Половые клетки существенно отличаются от соматических клеток:


  • в половых клетках гаплоидный набор хромосом, в соматических — диплоидный;
  • в половых клетках ядерно-цитоплазматического соотношения разное: в сперматозоидах оно высокое, в яйцеклетке — низкое;
  • форма и размеры половых клеток другие, чем соматических;
  • для женских гамет — яйцеклетки характерна цитоплазматическая сегрегация (закономерный перераспределение цитоплазмы после оплодотворения).

В медицинской практике как гормональная контрацепция используют комплексные пероральные контрацептивы, в которых физиологически сочетается два главных женских половых гормонов: эстрогена и гестагена.

Механизм действия этих препаратов связан с подавлением процесса созревания яйцеклетки. Наиболее широко применяют препараты Новинет, Ригевидон, Три-регол, регулирующие, Оовидон, Постинор. см. Вегетативное размножение


^Наверх

Источник: vetconsultplus.ru

Морфология гамет и типы гаметогамии

Морфология гамет различных видов достаточно разнообразна, при этом продуцируемые гаметы могут отличаться как по хромосомному набору (при гетерогаметности вида), величине и подвижности (способности к самостоятельному передвижению), при этом гаметный диморфизм у различных видов варьирует в широких пределах — от отсутствия диморфизма в виде изогамии до своего крайнего проявления в форме оогамии.


Изогамия

Если сливающиеся гаметы морфологически не отличаются друг от друга величиной, строением и хромосомным набором, то их называют изогаметами, или бесполыми гаметами. Такие гаметы подвижны, могут нести жгутики или быть амёбовидными. Изогамия типична для многих водорослей.

Анизогамия (гетерогамия)

Гаметы, способные к слиянию, различаются по размерам, подвижные микрогаметы несут жгутики, макрогаметы могут быть как подвижны (многие водоросли), так и неподвижны (лишённые жгутиков макрогаметы многих протистов).

Оогамия

Способные к слиянию гаметы одного биологического вида резко различаются по размерам и подвижности на два типа: малые подвижные мужские гаметы — сперматозоиды — и крупные неподвижные женские гаметы — яйцеклетки. Различие размера гамет обусловлено тем, что яйцеклетки содержат запас питательных веществ, достаточный для обеспечения нескольких первых делений зиготы при её развитии в зародыш.

Мужские гаметы — сперматозоиды — животных и многих растений подвижны и обычно несут один или несколько жгутиков, исключением являются лишённые жгутиков мужские гаметы семенных растений — спермии, которые доставляются к яйцеклетке при прорастании пыльцевой трубки, а также безжгутиковые сперматозоиды (спермии) нематод и членистоногих.

Хотя сперматозоиды несут митохондрии, при оогамии от мужской гаметы к зиготе переходит только ядерная ДНК, митохондриальная ДНК (а в случае растений и пластидная ДНК) обычно наследуется зиготой только от яйцеклетки.

См. также

iv>
  • Гаметогенез
  • Гоноцит
  • Яйцеклетка
  • Сперматозоид и спермии с хроматидами
  • Пыльца
  • Принцип сопряженных подсистем
  • Соматическая клетка

Источник: dic.academic.ru

Особенности полового размножения

В природе существует несколько способов воспроизведения себе подобных. Самым прогрессивным из них является половой. Его суть заключается в комбинировании генетического материала двух организмов. В большинстве случаев это происходит путем соединения генетического материала половых клеток — гамет. Это имеет важно приспособительное значение, поскольку новый организм приобретает новые признаки, которые он получает от двух исходных.

Отличие соматических и половых клеток

Все клетки можно объединить в две группы, в зависимости от особенностей и выполняемых функций. Основу любого организма составляют соматические. В переводе с греческого «сома» означает «тело». Эти клетки содержат всю информацию о признаках организма, кроме пола. Они формируют ткани внутренней среды, а также нервную и покровную.

Гаметы — это половые, или репродуктивные клетки. Они содержат гаплоидный (одинарный) набор хромосом. Это имеет важное биологическое значение. Дело в том, что хромосомный набор организма — диплоидный. Образуется он при объединении двух гамет. Только в этом случае возможно нормальное развитие и функционирование дочерней особи.

Виды гамет


Половые клетки растений и животных имеют свои характерные особенности. Так, водоросли переходят к половому процессу только при наступлении неблагоприятных условий. Подвижные гаметы выходят в воду, где попарно сливаются с образованием зиготы. В таком состоянии водоросль переносит как засуху, так и замерзание.

Высшие споровые растения также формируют гаметы. Они неподвижны, поэтому обязательным условием оплодотворения является наличие воды. У семенных растений процессу слияния гамет предшествует опыление. Так называется перенос пыльцевых зерен (спермиев) с тычинки на рыльце пестика. Он осуществляется с помощью ветра, воды, насекомых или человека.

В процессе оплодотворения у представителей этой систематической группы принимает участие два спермия. Поэтому оплодотворение семенных растений называется двойным. Один спермий соединяется с яйцеклеткой, образуя зародыш, а другой — с центральной, зародышевой. В этом случае формируется эндосперм. Так называется запасное питательное вещество семени, за счет которого развивается зародыш.

Яйцеклетка

Женские половые клетки животных неподвижны. Они имеют округлую форму и значительно большие размеры — до 0,1 мм. Для сравнения отметим, что мужские половые клетки имеют величину всего 55 мкм (голова и жгутик вместе).

>

Женская гамета — это основа будущего организма. Поэтому ее цитоплазма богата питательными веществами в виде желточных включений, которые равномерно распределены в клетке. Снаружи яйцеклетка покрыта тремя оболочками: желточной, прозрачной и внешней. Последняя состоит из фолликулярных клеток, которые выполняют функцию защиты и питания.

Сперматозоиды

Мужские гаметы — это очень мелкие подвижные клетки продолговатой формы. Их основными частями являются головка, шейка и хвост. Каждая из них выполняет определенные функции. В головке содержится ядро с гаплоидным хромосомным набором, окруженным тонким слоем цитоплазмы. Здесь же расположена акросома, или апикальное тельце. Эта структура способна выделять особый фермент, растворяющий оболочки яйцеклетки. В шейке находится большое количество центриолей и митохондрий. Они вырабатывают энергию, необходимую для движения хвоста.

Как происходит процесс оплодотворения

У животных слияние гамет может происходить двумя способами. Если оплодотворение осуществляется вне женского организма, оно называется наружным. Чаще всего такой тип характерен для обитателей водоемов: лягушек, моллюсков, большинства рыб. При этом половые клетки оказываются в окружающей среде. Здесь вероятность их развития заметно снижается. Поэтому самка одновременно выделяет в воду до нескольких тысяч яйцеклеток.


У животных, которые обитают на суше, преобладает внутреннее оплодотворение. Оно происходит в женских половых органах. Поэтому гаметы более защищены. У крупных видов потомство в основном немногочисленное, а забота о нем ярко выражена. У мелких видов все наоборот. К примеру, полевые мыши становятся половозрелыми уже в возрасте двух месяцев, размножаются до четырех раз в год, производя на свет при каждом окоте около 10 особей.

Итак, гаметы — это половые клетки. Их особенностью является гаплоидный набор хромосом. Гаметы растений являются неподвижными, поэтому оплодотворение происходит с помощью воды, ветра, насекомых или человека. Сперматозоиды животных подвижны, а яйцеклетка содержит значительный запас питательных веществ, поскольку является основой будущего организма.

Источник: www.syl.ru

Гаметы

Гаметы — половые, или репродуктивные, клетки животных и растений, обеспечивающие при слиянии развитие новой особи и передачу наследственных признаков от родителей потомкам. Гаметы гаплоидны, т. е. содержат одинарный набор хромосом. При их слиянии, т. е. при оплодотворении, или половом процессе, возникает зигота с двойным (диплоидным) набором хромосом. Так происходит объединение генетического материала родительских особей и восстанавливается полный набор хромосом.

Животные, размножающиеся половым путем, производят мужские гаметы — сперматозоиды и женские — яйцеклетки, или яйца.


У многих простейших мужские и женские гаметы одинаковых размеров и формы и обе подвижны (изогамия).

Чтобы произошло оплодотворение, гаметам необходимо найти друг друга. Необходимо также обеспечить зиготу достаточным запасом питательных веществ и защитными оболочками. Эти функции в процессе эволюции разделились между мужскими и женскими гаметами. Поэтому у большинства животных мужские гаметы маленькие и подвижные, а женские более крупные, содержат много питательных веществ и не способны двигаться (анизогамия, или оогамия). Наиболее крупные яйцеклетки у животных, эмбриональное развитие которых происходит в наружной среде, а не в материнском организме и продолжается длительное время — дни, недели (птицы, пресмыкающиеся, земноводные, рыбы, головоногие моллюски).

Изогамия, гетерогамия и оогамия
Тюлень Уэдделла (Leptonychotes weddelli)

Сперматозоиды состоят из головки, шейки и хвоста, который обеспечивает им подвижность. В головке находится ядро с плотно упакованными хромосомами, в шейке — митохондрии, доставляющие энергию для обмена веществ и движения хвоста. Мужские гаметы водных организмов иногда имеют жгутики, обеспечивающие их подвижность. У некоторых организмов (круглые черви, многие членистоногие) мужские гаметы движутся амебообразно, с помощью псевдоподий.


У большинства животных, кроме высших млекопитающих, цитоплазма яйцеклеток содержит большое количество желтка.

Процесс образования гамет называется гаметогенезом, спермиев — сперматогенезом, а яйцеклеток — оогенезом. У многоклеточных животных гаметы развиваются в половых железах — гонадах (у самцов — семенники, у самок — яичники). Образование гамет у низших животных происходит путем митоза, а у большинства животных — путем мейоза. Гаметы образуются в избыточных количествах, поскольку не все сперматозоиды достигают яйцеклетки и не все оплодотворенные яйцеклетки (зиготы) могут развиваться до взрослого организма.

У растений в зависимости от строения гамет различают разные типы полового процесса. У гетеро- и особенно у оогамных растений мужских гамет образуется значительно больше, чем женских, что повышает вероятность оплодотворения.

Источник: Энциклопедический словарь юного биолога. Составитель Аспиз М. Е. Издательство "Педагогика", Москва, 1985

Источник: www.zooschool.ru