Гаметогенез

Гаметогенез — это процесс формирования гамет, или половых клеток. У примитивных животных (губки, некоторые кишечнополостные и плоские черви) гаметы могут образовываться в любом месте тела (например, у губок в мезоглее), а затем выводятся наружу тем или иным способом. У подавляющего большинства живот­ных гаметы образуются в половых железах, или гонадах. Мужская гонада называется семенником, а женская — яичником. Брюхоногие моллюски имеют гермафродитную железу, это гонада, в которой одновременно выра­батываются яйцеклетки и сперматозоиды.

Процесс образования сперматозоидов называется сперматогенезом. Сперматогенез подразделяется на четыре этапа: размножение, рост, редукционное деле­ние (деление — созревание — мейоз) и формирование.

Исходные клетки, сперматогонии, имеют неболь­шие размеры. Они обладают способностью последова­тельно митотически делиться, в результате чего число их значительно возрастает. Это период размножения.

Затем сперматогонии вступают в период роста и превращаются в сперматоциты первого порядка. После чего вступают в редукционное деление — мейоз, кото­рое включает два деления-созревания. Вследствие пер­вого деления образуется два сперматоцита второго по­рядка, а в результате второго деления — четыре сперматиды. Сперматиды — это уже гаплоидные клетки, они не способны делиться и отличаются от исходных меньшими размерами.

Сперматиды вступают в последний, четвертый этап сперматогенеза, а именно, формирование. Он заключает­ся в последовательных сложных преобразованиях сперматид. Эти преобразования включают: формирова­ние акросомы, жгутика, отторжение части цитоплазмы с эндоплазматической сетью (ЭПС) и комплексом Гольджи и т.д., что заканчивается формированием зре­лых сперматозоидов.

Процесс образования яйцеклеток называется оогенезом. Оогенез состоит из тех же четырех этапов, что и сперматогенез. Исходные клетки, оогонии, — относи­тельно мелкие, с крупными ядрами. Эти клетки начи­нают митотически делиться, то есть входят в этап раз­множения. У многих животных он протекает на самых ранних этапах онтогенеза. Например, у млекопитаю­щих еще до рождения — у эмбриона. В результате об­разуются клетки — ооциты первого порядка. Многие из них погибают или превращаются в трофоциты (пи­тающие клетки).Затем ооциты вступают в период роста. Сначала идет цитоплазматический рост — увеличивается коли­чество органоидов. Затем начинается формирование желтка — виттеллогенез. Когда заканчивается рост, у некоторых животных может произойти оплодотворение (аскарида), и ооцит сразу вступает в период созревания. У ланцетника оплодотворение происходит после перво­го деления-созревания. Однако у большинства живот­ных оплодотворение происходит после второго деле­ния-созревания. Ооцит первого порядка в результате первого деления мейоза превращается в ооцит второго (практически той же величины, что и ооцит первого порядка) и выделяет первое полярное тельце. При втором делении мейоза образуется одна гаплоидная зрелая яйцеклетка и второе полярное тельце. Пер­вое полярное тельце в результате второго мейотического деления образует два вторичных полярных тельца (см. рис. 3).

При протекании процессов оогенеза и сперматоге­неза наблюдаются некоторые отличия. Сперматогонии размножатся дольше и интенсивнее, чем оогонии. Рост сперматоцитов происходит быстрее, чем рост ооцитов. Сперматоцит в результате созревания дает четыре сперматозоида, а ооцит — одну зрелую яйцеклетку.