Гаметогенез у животных

Гаметогенез – процесс образования и развития половых клеток ( гамет ) протекающий в половых железах ( гонадах )

• Разделяется на :

Сперматогенез – образование зрелых мужских гамет ( сперматозоидов ) в мужских гонадах ( семенниках )

Овогенез ( оогенез ) – процесс образования и развития женских гамет ( яйцеклеток или ооцитов ) в яичниках

• Условно обе формы гаметогенеза делят на несколько фаз : размножения , роста , созревания и выделяемую только при сперматогенезе фазу формирования ( каждая фаза протекает в одноимённой зоне гонад )

Фаза размножения

• Характеризуется многократными митотическими делениями диплоидных соматических клеток стенки семенника или яичника ( гонадоцитов или гоноцитов – 2n2c )

• В результате образуются многочисленные мелкие диплоидные клетки - предшественники гамет – сперматогонии и овогонии – 2n2c

Фаза роста

• Происходит увеличение объёма цитоплазмы клеток , накопление ряда веществ , необходимых для дальнейших делений , репликация ДНК и удвоение хромосом ( клеточная формула 2n4с )

• В фазе роста клетки получают название сперматоцитов и овоцитов I порядка

• Фаза роста более выражена в овогенезе , поскольку овоциты I порядка накапливают значительные количества питательных веществ ( ооциты при этом увеличиваются в размерах в сотни и даже в тысячи раз

Фаза созревания

• Осуществляется мейоз – два последовательных деления созревания – редукционное ( мейоз I ) и эквационное ( мейоз II )

• После первого мейотического деления ( редукционного ) образуются сперматоциты и овоциты II порядка , имеющие редуцированное вдвое число хромосом ( формула клетки n2c )

• После второго мейотического деления ( эквационного ) из сперматоцитов II порядка образуются гаплоидные сперматиды , а из овоцита II – зрелая яйцеклетка ( клеточная формула nс )

• В результате делений на стадии созревания ( мейоза ) из каждого сперматоцита I порядка образует ся 4 гаплоидных сперматиды

• Каждый овоцит I порядка в результате мейоза образует только одну полноценную яйцеклетку и три редукционных ( направительных ) тельца – мелких клетки , которые погибают и не участвуют в размножении

Сперматогенез

Сперматогенез – это процесс образования зрелых мужских половых клеток ( сперматозоидов )

• Происходит в мужских половых железах – семенниках ( постоянно или периодически , сезонно )

Фаза размножения

• Специализированные соматические диплоидные клетки стенки семенника (2n4c) – примордиальные клетки , которые мигрируют к семенникам в раннем эмбриогенезе , многократно делятся путём митоза , что приводит к образованию многочисленных сперматогониев (2n2c)

• Сперматогонии размножаются ( делятся ) на протяжении всего периода половой зрелости мужской особи ( фаза размножения у мужчин начинается с наступлением половой зрелости и продолжается постоянно в течение почти всей жизни )

Фаза роста

• Увеличение сперматогониев в размерах и образование из них сперматоцитов I порядка

• Происходят процессы интерфазы I мейоза (репликация ДНК) , клетки приобретают формулу (2n4c )

Фаза созревания

• Мейоз ( два деления созревания – редукционное и эквационное ) сперматоцитов I порядка

• После первого мейотического деления ( редукционного ) из каждого сперматоцита I порядка образуются два одинаковых гаплоидных сперматоцита II порядка( nc)

• После второго мейотического деления ( эквационного ) из каждого сперматоцита II образуется две гаплоидные сперматиды ( nc)

• В результате мейоза из каждого диплоидного сперматоцита I порядка образуется четыре гаплоидных сперматиды ( 2n4c --> nc )

Фаза формирования ( или спермиогенеза )

• Конечный этап сперматогенеза , связанный с дифференцировкой сперматидов :

10. ядра сперматидов уплотняются вследствие гиперспирализации хромосом , которые становятся функционально инертны

11. комплекс Гольджи перемещается к одному из полюсов , образуя акросому

12. центриоли занимают место у другого плюса , от одной из них отрастает жгутик , у основания которого в виде спирального чехлика располагаются митохондрии

13. отторгается почти вся цитоплазма , т. ч. головка зрелого сперматозоида практически лишена её ; плотная упаковка и отсутствие цитоплазмы делают сперматозоид устойчивым к неблагоприятным воздействиям внешней среды ( сперма животных с выдающимися признаками может быть заморожена и храниться приочень низкой температуре в жидком азоте , сохраняясь на очень долгое время , а потом использоваться для получения высокопродуктивного потомства )

• Фаза формирования продолжается у человека почти четыре недели

• Сперматогенез отличается высокой производительностью , за время половой жизни мужчина продуцирует не менее 500 млрд. сперматозоидов

• У взрослого человека сперматогенез осуществляется в течение всего года

• Время развития примитивных сперматогониев в зрелые сперматозоиды составляет около 74 дней