Гаметогенез.
Гаметогенез (передзародковий розвиток) – процес дозрівання статевих клітин.
Розрізняють овогенез – формування яйцеклітини і сперматогенез – сперматозоїдів.
Утворення яйцеклітини і сперматозоїдів проходить ряд послідовних стадій: розмноження, росту, дозрівання та формування.
На стадії розмноження первинні статеві клітини діляться у результаті послідовних мітотичних поділів, після чого їхня кількість значно зростає.
На стадії росту утворені клітини збільшуються до певних розмірів та досягають стадії дозрівання, під час якої диплоїдні первинні статеві клітини (сперматоцити і овоцити) у результаті мейозу перетворюються на незрілі гамети. Цей процес має свої особливості пр. утворення сперматозоїдів та яйцеклітин.
Під час сперматогенезу внаслідок двох мейотичних поділів утворюється чотири однакові гаплоїдні клітини.
Під час овогенезу після першого мейотичного поділу овоцита утворюється дві різні за розміром гаплоїдні клітини: велика, в якій міститься запас поживних речовин призначених для розвитку зародка, і дрібна – напрямлене тільце. Після другого поділу мейозу утворюється чотири гаплоїдні клітини – одна яйцеклітина більша за розмірами, що містить запас поживних речовин та три дрібних направлених тільця, які не беруть участь у розмноження і згодом зникають.
На стадії формування ядро і цитоплазма сперматозоїдів ущільнюються і через втрату більшої частини маси розміри дозрілого сперматозоїда зменшуються він набуває дозрілої форми. Яйцеклітини на цій стадії формують частину зовнішніх оболонок і також дозрівають.
Сперматозоїд вносить в яйцеклітину при заплідненні лише половину генетичного матеріалу і тому його маса не має значення для розвитку майбутнього зародка. Яйцеклітина крім своєї половини генетичного матеріалу місить усі органели та запас поживних речовин необхідних для розвитку нового організму. Тому вона повинна зберегти максимальну масу, поте стати галоїдною. Це і досягається двома нерівномірними поділами мейозу: напрямлені тільця, які мають дуже незначну масу, призначені для вилучення надлишкового генетичного матеріалу.
У статевому процесі беруть участь дві особини. В особливих статевих залозах багатьох тварин формуються чоловічі або жіночі статеві клітини. Тварини, особини яких мають чоловічі (сім’яники) або жіночі (яєчники) статеві залози та відповідно утворюють лише один тип статевих клітин – називають роздільностатевими. До них належать належить більшість круглих і багатощетинкових червів, членистоногих, хордових, головоногі молюски тощо.
Особини різних статей тварин можуть бути подібними зовнішньо або різнитися між собою. Це явище дістало назву статевого диморфізму: воно повністю проявляється в період статевої зрілості і пов’язане з розбіжностями в будові статевих органів та розвитком вторинних статевих ознак.
Вторинні статеві ознаки – сукупність особливостей, за якими, додатково до власне статевих органів, відрізняються особини різних статей; їхній розвиток зумовлений впливом статевих гормонів. Ці ознаки можуть проявлятись у розмірах тіла, будові та пропорціях його частин, забарвленні тощо, зберігатися постійно або ж появлятися лише під час періоду парування. Вони допомагають особинам різних статей впізнати і відшукати один одного, стимулюють шлюбну поведінку тощо.
Утворення статевих клітин рослин. Відбувається чергування галоїдної і диплоїдної фази, а розмноження відбувається статевим шляхом. У рослин диплоїдна стадія життєвого циклу – спорофіт, на ній відбувається мейоз. У результаті утворюються гаплоїдні спори. У сприятливі умови з них проростає гамето фіт – гаплоїдна стадія життєвого циклу. Тут шляхом мітозу утворюються гамети. У рослин гамето фіт є частиною спорофіта, тобто статевим органом рослини.
Чоловічий гамет фіт квіткових рослин – пилкові зерна. Тут формуються спермії. Пилкові зерна формуються у пиляках. У них відбувається мейоз і вони перетворюються на 4 мікроспори, з яких розвиваються пилкові зерна. Спочатку пилкові зерна одноклітинні. Після першого мітотичного поділу вони стають двоклітинними. Одна клітини (вегетативна) перестає ділитися. З неї утворюється пилкова трубка. У другій клітині (генеративна) відбувається ще один мітоз, внаслідок якого в ній утворюються два ядра. У результаті цих подій визріває пилкове зерно, що складається з двох клітин, одна з них двоядерною.
Жіночий гаметофіт розвивається в сімябруньці, де містяться материнські клітини – макроспори. З цих клітин шляхом мейозу утворюються дочірні макроспори, три з яких гинуть. Макроспора, що залишилася (її називають зародковим мішком), і є жіночим гаметофітом (жіночим статевим органом). Вона проходить три стації мітозу. Утворюється вісім ядер, які збираються в три групи: дві полярні, що містять по три ядра (в одній з них перебуває яйцеклітина), і одну центральну, яка складається з двох центральних ядер, що, зливаються, дають диплоїдне центральне тіло.