Образование половых клеток

Процесс образования половых клеток называется гаметогенезом

Яйцеклетки и сперматозоиды, как правило, имеют гаплоидный (одинарный) набор хромосом. Они обра­зуются в половых железах из первичных диплоидных половых клеток.

Процесс образования половых клеток проходит ряд последовательных стадий: размножения, роста, созре­вания и формирования.

На стадии размножения первичные половые клетки делятся путем последовательных митозов, в ре­зультате чего их количество многократно возрастает. На стадии роста образовавшиеся клетки увеличи­ваются до определенных размеров. На стадии со­зревания первичные диплоидные половые клетки делятся мейотически и превращаются в незрелые гаплоидные гаметы. Этот процесс имеет свои особен­ности при образовании сперматозоидов и яйцеклеток.

При созревании мужских половых клеток в резуль­тате двух мейотических делений образуются четыре одинаковые гаплоидные клетки. На стадии фор­мирования ядро и цитоплазма сперматозоидов уплотняются, благодаря чему размеры зрелого спер­матозоида уменьшаются. Только после созревания сперматозоиды способны самостоятельно двигаться и оплодотворять яйцеклетку.

При созревании женских половых клеток после пер­вого деления мейоза образуются две разные по размерам гаплоидные клетки: крупная, содержащая запас питательных веществ, и мелкая — полярное тельце. После второго деления мейоза образуются четыре гаплоидные клетки: одна крупная яйцеклетка и три мелких полярных тельца. Полярные тельца в процес­се размножения участия не принимают и через неко­торое время исчезают. На стадии формирования у яйцеклетки образуется часть внешних оболочек.

Различия в образовании сперматозоидов и яйце­клеток объясняются тем, что сперматозоид при оп­лодотворении только вносит в яйцеклетку половину наследственного материала и поэтому его масса не имеет значения для развития будущего зародыша. Яйцеклетка, кроме своей половины наследственного материала, содержит все органеллы и запас питатель­ных веществ, используемых зародышем в процессе его развития. Сохраняя максимальную массу ци­топлазмы, яйцеклетка должна стать гаплоидной. Это достигается двумя последовательными, но неравно­мерными делениями мейоза: мелкие полярные тель­ца как раз и предназначены для удаления излишнего наследственного материала.

Строение половых клеток

Яйцеклетки разных организмов раз­личаются по своему строению и размерам. Так, у мыши яйцеклетка имеет диаметр около 60 мкм, у человека — 150—200 мкм, а у страуса он равен нескольким сантиметрам. Форма яйцеклетки обычно окру­глая, в ее цитоплазме расположены митохондрии, рибосомы и боль­шое количество запасных питательных веществ в виде желточных зерен и белка. Ядро яйцеклетки активно функционирует, что свя­зано с процессами биосинтеза белка.

Сперматозоиды намного мельче яйцеклеток. У разных живот­ных они разной формы, но большинство из них имеет головку и хвостик. При созревании сперматозоидов после мейоза, в отличие от яйцеклетки, происходит уменьшение размеров их клетки. Ядро уменьшается и перемещается в головку сперматозоида, большая часть цитоплазмы исчезает, остается лишь комплекс Гольджи, который участвует в растворении оболочки яйцеклетки при оплодо­творении. Митохондрии сосредоточены у основания хвостика и поставляют энергию для его колебаний. Благодаря колебаниям хвостика зрелые сперматозоиды активно движутся в окружающей их среде и достигают яйцеклеток.