Тема: Гаметогенез, оплодотворение

гаметогенеза
Процесс образования сперматозоидов называется сперматогенезом, а образование яйцеклеток — оогенезом.

В образовании гамет различают три фазы: фазу размножения, фазу роста, фазу созревания. В сперматогенезе имеется еще одна фаза — фаза формирования.

и сперматогонии. Набор хромосом 2n2c.

Фаза роста:
Сущность этой фазы —

рост сперматогоний и оогоний, кроме того, в эту фазу происходит репликация ДНК, каждая хромосома становится двухроматидной (2n 4с). Образовавшиеся клетки называются ооциты 1-го порядка и сперматоциты 1-го порядка.

вступают гаметоциты 1-го порядка. В результате первого мейотического деления образуются

гаметоциты 2-го порядка (набор хромосом n2с), которые вступают во второе мейотическое деление, и образуются клетки с гаплоидным набором хромосом (nc)-сперматиды и овотиды. Овогенез на этом этапе практически заканчивается, а сперматогенез включает еще одну фазу, во время которой сперматозоиды приобретают свою специфическую структуру.

деления, связанные с преобразованием хромосомного аппарата — мейозом. Кроме того,

эти деления сопровождаются неравномерным разделением цитоплазмы между дочерними клетками. При первом делении — делении овоцита первого порядка — образуются: одна крупная клетка — овоцит второго порядка, содержащая почти всю цитоплазму; маленькая клетка, получившая название полярного, или редукционного, тельца.

При втором делении цитоплазма снова распределяется неравномерно. Образуются: одна крупная овотида; второе редукционное тельце.
В это время первое редукционное тельце также может разделиться на две клетки.
Таким образом, из одного овоцита первого порядка образуются: одна овотида; 3 редукционных тельца.
Далее из овотиды формируется яйцо, а редукционные тельца рассасываются или сохраняются на поверхности яйца, но не принимают участия в дальнейшем развитии. Неравномерное распределение цитоплазмы обеспечивает яйцу получение значительного количества цитоплазмы и питательных веществ, которые потребуются в будущем для развития зародыша.

семенников делятся митотически, в результате чего образуется множество более мелких

клеток, называемых сперматогониями.
Клетки Сертоли обеспечивают механическую защиту, опору и питание развивающихся гамет. Лейдиговы клетки образуют мужские половые гормоны

Затем сперматогонии вступают в фазу роста и увеличиваются в размерах. Увеличившиеся в размерах сперматогонии называются сперматоцитами 1-го порядка.

мейотическому делению, в результате чего образуются два сперматоцита 2-го порядка.
Затем

эти вновь образовавшиеся клетки делятся (второе мейотическое деление), и в результате образуются гаплоидные сперматиды. Таким образом, из одного сперматоцита 1-го порядка возникают четыре гаплоидных сперматиды.

в сперматозоиды.
Процесс превращения сперматид в сперматозоиды называется спермиогенезом. В нем

участвуют все элементы ядра и цитоплазмы. Ядро сперматид уплотняется вследствие гиперспирализации хромосом, которые становятся генетически инертными.

акросому. Центриоли занимают место у противоположного полюса ядра.
У основания

жгутика в виде спирального чехла концентрируются митохондрии. Почти вся цитоплазма сперматиды отторгается.

сперматогонии. Полное формирование сперматогенеза приходится на 15—16 лет. В старости

мужской организм вырабатывает совсем мало спермы, однако сам по себе процесс не прекращается.
 Процесс созревания сперматозоидов происходит внутри извитых семенных канальцев, составляющих более 90% объёма яичка взрослого половозрелого мужчины и длится 74 дня.

сперматозоидов. Для этого в ней находится масса полезных веществ:
Аскорбиновая кислота.
Фруктоза.
Молочная

кислота.
Витамин В 12 и другие.
Вторая функция-защита от воздействия кислой среды влагалища
Фертильность у мужчин – способность мужского организма принимать участие в оплодотворение. Проще говоря, способность сперматозоидов к оплодотворению. 

сперматозоида — три месяца, т.е. каждые три месяца сперматозоиды обновляются.

Сперматогенез происходит непрерывно и синхронно в миллионах клеток.

Сперматогенез у человека

отличие от образования сперматозоидов, которое происходит только после достижения половой

зрелости (в частности, у позвоночных животных), процесс образования яйцеклеток начинается еще у зародыша.

Период размножения полностью осуществляется на зародышевой стадии развития и заканчивается к моменту рождения (у млекопитающих и человека).

пределах — от нескольких десятков микрометров до нескольких сантиметров (яйцеклетка

человека — около 120 мкм). К особенностям строения яйцеклеток относятся: наличие оболочек, располагающихся поверх плазматической мембраны и наличие в цитоплазме более или менее большого количества запасных питательных веществ.

Противоположные полюсы называются вегетативным и анимальным. Поляризация проявляется в том,

что происходит изменение местоположения ядра в клетке (оно смещается в сторону анимального полюса), а также в особенностях распределения цитоплазматических включений (во многих яйцах количество желтка возрастает от анимального к вегетативному полюсу).
Яйцеклетка человека была открыта в 1827 году К.М. Бэром.

Строение яйца у гидры (1), кольчатого червя из рода Urechis (2), морского ежа (3), дрозофилы (4, яйцо вскоре после оплодотворения), окуня (5), курицы (6), человека (7)

результате деления овогоний, называются овоцитами 1-го порядка.
Зона роста. Овоциты

увеличиваются в размерах, накапливая питательные вещества, становятся овоцитами 1-го порядка.
Зона созревания. Овоциты 1-го порядка вступают в профазу I, которая останавливается на стадии диплотены. Происходит выпетливание «генов домашнего хозяйства», хромосомы имеют вид «ламповых щеток».

жизненных функций организма, которые экспрессируются практически во всех тканях и

клетках на относительно постоянном уровне. Гены домашнего хозяйства функционируют повсеместно, на всех стадиях жизненного цикла организма.

Основными функциями данных генов в организме являются обеспечение процессов:
Репликации (удвоения) ДНК
Транскрипции
Трансляции
Анаболизма и катаболизма (гликолиз, цикл Кребса, глюконеогенез, расщепление белков, жиров и углеводов, биосинтез аминокислот и нуклеотидов и др.)/

начинается в эмбриогенезе (практически одновременно с началом малого роста половых

клеток). К рождению девочки фаза созревания половых клеток (овоцитов) в ее яичниках приостанавливается и возобновляется лишь после наступления половой зрелости. В фазе созревания как мужские, так и женские половые клетки проходят мейоз — особый вид деления, в ходе которого содержание хромосом в их ядрах сокращается наполовину и составляет 23.
В 10-12 лет ежемесячно один из овоцитов 1-го порядка вступает в период созревания. В результате первого мейотического деления возникают две дочерние клетки. Одна из них, относительно мелкая, называется первым полярным тельцем, а другая, более крупная – овоцит 2-го порядка.

метафазы II и продолжится только после того, как овоцит 2-го

порядка вступит во взаимодействие со сперматозоидом, и произойдет оплодотворение.

Таким образом, из яичника выходит, строго говоря, не яйцеклетка, а овоцит 2-го порядка- п2с (если не произошло оплодотворение).
Лишь после оплодотворения он делится, в результате чего возникает яйцеклетка (или яйцо) и второе полярное тельце. Однако традиционно для удобства яйцеклеткой называют овоцит 2-го порядка, готовый к взаимодействию со сперматозоидом. Таким образом, в результате овогенеза образуется одна нормальная яйцеклетка и три полярных тельца.

но лишь примерно 450 из них достигают стадии овоцитов II

порядка и выходят из яичника в процессе овуляции.
Созревание овоцита сопровождается двумя последовательными делениями, приводящими к уменьшению числа хромосом в клетке вдвое. В результате первого деления, мейоза, образуется крупный овоцит II порядка и первое полярное тельце, а после второго деления — зрелая, способная к оплодотворению и дальнейшему развитию яйцеклетка с гаплоидным набором хромосом и второе полярное тельце.
В отличие от образования спермиев у мужчин, которое начинается только в период полового созревания, образование яйцеклеток у женщин начинается ещё до их рождения и завершается для каждой данной яйцеклетки только после её оплодотворения. Поэтому любые неблагоприятные факторы внешней среды, начиная со стадии внутриутробного развития девочки, могут повлечь за собой генетические аномалии у её потомства.

в зоне размножения, где предшественники гамет делятся митотически?
Какой набор хромосом

в зоне роста, перед первым делением мейоза?
Какой набор хромосом и ДНК после первого деления мейоза? После второго деления?
Какое количество нормальных яйцеклеток образуется из одного овоцита, вступающего в мейоз?

в 1677 году А. Левенгуком.
Окончательное созревание яйцеклетки происходит уже после

оплодотворения, поэтому фактически зрелой яйцеклетки не существует.

Размер яйцеклеток колеблется в широких пределах — от нескольких десятков микрометров до нескольких сантиметров (яйцеклетка человека — около 100 мкм, яйцо страуса, имеющее длину со скорлупой порядка 155 мм — тоже яйцеклетка).
У большинства животных яйцеклетки имеют дополнительные оболочки, располагающиеся поверх цитоплазматической мембраны. В зависимости от происхождения различают: Первичные оболочки, возникающие в результате выделения ооцитом и, возможно, фолликулярными клетками веществ, образующих слой, контактирующий с наружной цитоплазматической мембраной яйцеклетки. У млекопитающих эта оболочка называется блестящей.

первичную оболочку, поверх которой располагается лучистый венец — слой фолликулярных

клеток, доставляющих к яйцеклетке питательные вещества.

В зависимости от количества желтка, содержащегося в яйцеклетках, различают: алецитальные яйца (млекопитающие, плоские черви); изолецитальные яйца (ланцетник, морской еж); умеренно телолецитальные яйца (рыбы, земноводные); резко телолецитальные яйца (птицы).

всех яиц. Вторичная оболочка яиц многих насекомых, например, содержит канал

— микропиле, через который сперматозоид проникает в яйцеклетку.

Третичные оболочки, образующиеся за счет деятельности специальных желез яйцеводов. Например, у птиц происходит образование белковой, подскорлуповой пергаментной, скорлуповой и надскорлуповой оболочек.

Вторичные и третичные оболочки, как правило, образуются у яйцеклеток животных, зародыши которых развиваются во внешней среде. Их строение соответствует условиям среды.

птиц, вымершей уже в историческое время, африканского страуса - самого

большого представителя ныне живущих пернатых и колибри - самой маленькой птицы. Яйцо эпиорниса вмещает около восьми литров жидкости.

икра выглядят как комок желе. Чёрные точки - это зародыши.

выводящиеся из яиц детёныши совсем не похожих на своих родителей.

Кладка яиц серой жабы.

Противоположные полюсы называются вегетативным и анимальным. Поляризация у разных животных

выражена неодинаково и зависит от количества и распределения желтка.

зиготы, которая дает начало новому организму, называется оплодотворением.
Собственно процесс

оплодотворения начинается с момента контакта сперматозоида и яйцеклетки. В момент такого контакта плазматическая мембрана акросомального выроста и прилежащая к ней часть мембраны акросомального пузырька растворяются, фермент гиалуронидаза и другие биологически активные вещества, содержащиеся в акросоме, выделяются наружу и растворяют участок яйцевой оболочки.
Чаще всего сперматозоид полностью втягивается в яйцо, иногда жгутик остается снаружи и отбрасывается. С момента проникновения сперматозоида в яйцо гаметы перестают существовать, так как образуют единую клетку — зиготу.

он превращается в мужской пронуклеус.
Это происходит одновременно с завершением

второго деления мейоза ядра яйцеклетки, которое возобновилось благодаря оплодотворению.
Постепенно ядро яйцеклетки превращается в женский пронуклеус. Пронуклеусы перемещаются к центру яйцеклетки, происходит репликация ДНК, и после их слияния набор хромосом и ДНК зиготы становится «2n 4c». Объединение пронуклеусов и представляет собой собственно оплодотворение.
Таким образом, оплодотворение заканчивается образованием зиготы с диплоидным ядром.

может быть оплодотворено вновь.
В зависимости от количества особей, принимающих участие

в половом размножении, различают:
перекрестное оплодотворение - оплодотворение, в котором принимают участие гаметы, образованные разными организмами;
самооплодотворение - оплодотворение, при котором сливаются гаметы, образованные одним и тем же организмом (ленточные черви).

яйцеклеток происходит во внешней;
внутреннее, при котором встреча сперматозоидов и яйцеклеток

происходит в половых путях самки (пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие).

Чаще всего сперматозоид полностью втягивается в яйцо, иногда жгутик остается снаружи и отбрасывается. С момента проникновения сперматозоида в яйцо гаметы перестают существовать, так как образуют единую клетку — зиготу. Ядро сперматозоида набухает, его хроматин разрыхляется, ядерная оболочка растворяется, и он превращается в мужской пронуклеус.

их слияния набор хромосом и ДНК зиготы становится 2n4c. Объединение

пронуклеусов и представляет собой собственно оплодотворение. Таким образом, оплодотворение заканчивается образованием зиготы с диплоидным ядром.
Оплодотворение — необратимый процесс, то есть однажды оплодотворенное яйцо не может быть оплодотворено вновь.

Это происходит одновременно с завершением второго деления мейоза ядра яйцеклетки, которое возобновилось благодаря оплодотворению. Постепенно ядро яйцеклетки превращается в женский пронуклеус.

один сперматозоид;
полиспермию — оплодотворение, при котором в яйцеклетку проникает несколько

сперматозоидов (некоторые птицы, рептилии). Но даже в этом случае с ядром яйцеклетки сливается ядро только одного из сперматозоидов, а остальные ядра разрушаются.

Различают: перекрестное оплодотворение — оплодотворение, в котором принимают участие гаметы, образованные разными организмами; самооплодотворение — оплодотворение, при котором сливаются гаметы, образованные одним и тем же организмом – гермафродитом (некоторые растения, паразитические черви).

2-го порядка. 5. Алецитальные, изолецитальные яйцеклетки. 6. Оогенез. 7. Сперматогенез.

8. Умеренно телолецитальные, резко телолецитальные яйцеклетки. 9. Анимальный и вегетативный полюса яйцеклетки 10. Партеногенез.

Дайте определение терминам или раскройте понятия (одним предложением, подчеркнув важнейшие особенности):