Половые клетки: яйцеклетки и сперматозоиды. Гаметогенез

При половом размножении источником образования нового организма являются половые гаплоидные клетки, образуемые, как правило, двумя родительскими особями (мужской и женской). Гаметы – это половые клетки, обеспечивающие передачу наследственной информации от родителей потомкам. Половые клетки образуются в половых органах.

Мужские половые железы – семенники (яички), в них образуются мужские гаметы – сперматозоиды. Это мелкие, подвижные клетки, состоящие из головки, шейки и хвостика. В головке располагается ядро и акросома (видоизмененный комплекс Гольджи). Акросома содержит ферменты, обеспечивающие проникновение сперматозоида в яйцеклетку. В шейке находятся центриоль и митохондрии. Хвостик дает подвижность сперматозоидам. Сперматозоиды образуются в огромных количествах. При половом акте мужчина выделяет около 200 миллионов сперматозоидов. За время половой жизни он продуцирует сотни миллиардов сперматозоидов.

Женские половые железы – яичники, в них образуются яйцеклетки. Яйцеклетки неподвижны, покрыты оболочками, могут достигать значительных размеров (у страуса 10–11 см в диаметре), в цитоплазме содержат огромное количество питательных веществ. Яйцеклеток образуется меньше, чем сперматозоидов. Их у женщины в течение жизни созревает около 400.

Отличие половых клеток от соматических.

1. В половых клетках гаплоидный набор хромосом, в соматических – диплоидный.
2. Форма и размеры половых клеток отличаются от соматических.

Процесс развития гамет называется гаметогенезом, развитие сперматозоидов – сперматогенез, развитие яйцеклеток – оогенез.

Сперматогенез. Развитие сперматозоидов происходит в стенках извитых канальцев семенников. Развивающиеся клетки проходят несколько периодов.

1. Период размножения – сперматогонии (диплоидные клетки – 2n2с)делятся митозом на протяжении всей жизни мужчины, количество их увеличивается. Часть изсперматогоний вступает в период роста.
2. Период роста – сперматогонии растут, удваивается ДНК и образуются сперматоциты первого порядка (2n4с, интерфаза, предшествующая мейозу).
3. Период созревания – в нем проходят два деления мейоза; в результате первого образуются 2 сперматоцита второго порядка (n2с); в результате второго деления образуются 4 сперматиды (nс).
4. Период формирования – хорошо выражен, из сперматид формируются сперматозоиды.

Схема гаметогенеза

Оогенезпроисходит в яичниках. Включает периоды:

1. Период размножения – происходит у человека в эмбриональный период и заканчивается еще до рождения девочки. Оогонии делятся митозом и количество их увеличивается (2n2с).
2. Период роста – оогонии к моменту рождения превращаются в ооциты первого порядка: удваивается ДНК (2n4с), увеличивается размер клеток, накапливаются белки, жиры, углеводы.
3. Период созревания – с наступлением половой зрелости ооциты первого порядка вступают в период созревания. Происходят 2 деления мейоза. В результате первого: из ооцита первого порядка образуется ооцит второго порядка (n2с) и редукционное (направительное или полярное) тельце (n2с). В редукционное тельце уходит избыток хромосомного материала, а запас питательных веществ остается в ооците второго порядка. В результате второго деления образуется яйцеклетка (nс) и три редукционных тельца (nс).

Отличия сперматогенеза от овогенеза:

1. При сперматогенезе из одной исходной клетки (сперматогонии) образуется 4 сперматозоида, а при оогенезе из одной оогонии образуется одна яйцеклетка и три редукционных тельца.
2. При сперматогенезе период размножения длится в течение всей жизни мужчины, а при оогенезе – заканчивается еще до рождения девочки.
3. При сперматогенезе период роста относительно короткий, а при оогенезе – длинный (накапливается запас питательных веществ для будущего зародыша).
4. При сперматогенезе период формирования выражен, при оогенезе – не выражен.