34. Овогенез

Овогенез - это процесс образования женских половых клеток, называемых яйцеклетками. Выход зрелых яйцеклеток из яичника называют процессом овуляции. Созревание и овуляция яйцеклеток у млекопитающих следует по одному из двух основных путей, в зависимости от вида.

Первый путь связан с тем, что овуляция стимулируется самим физическим актом спаривания, которое вызывает активацию гипофиза и выделение им гонадотропных гормонов. Эти гормоны являются сигналом вступления яйцеклеток в мейоз и овуляцию.

Второй путь характерен для большинства млекопитающих, он имеет периодичность и происходит только в определенное время года. Этот период называют эструс или охота. Такие факторы внешней

среды, как интенсивность и длительность светового дня служат сигналом для гипоталамуса, который выделяет рилизинг-фактор для активации гипофиза, а гипофиз секретирует свои гонадотропные

гормоны, которые стимулируют овуляцию.

Гормоны гипофиза воздействуют также на определенные нейроны головного мозга и это вызывает комплекс реакций брачного поведения у животных, т. е. эструс, и овуляция у них происходят одновременно. У

человека овуляция является одним из вариантов периодической, но без эструса, приуроченного к определенному сезону.

Рассмотрим процесс овогенеза более подробно. В эмбриогенезе

первичные половые клетки, закладывающиеся еще в желточном мешке, мигрируют в яичник, где проходят примерно 22 митотических деления и врезультате образуются диплоидные половые клетки - овогонии.

Все овогонии соединены между собой цитоплазматическим мостиками, по которым происходит обмен цитоплазматическим компонентами, синхронизирующими процессы развития и деления овогониев. К седьмому месяцу развития яичники начинают вырабатывать специальные сигналы: один вызывает остановку митоза, а другой - стимулирует мейоз.

Овогонии вступают в профазу первого деления мейоза, проходят стадии лептонемы, зигонемы, пахинемы и диплонемы. На этом этапе мейоз вновь останавливается с помощью третьего специального сигнала, при этом овогонии становятся овоцитами первого порядка. В их ядре происходят синтетические процессы: транскрипция и-РНК с хромосом типа «ламповых щеток» и амплификация генов белков-гистонов и генов р-РНК.

Стадию относительного покоя овоцита-I называют диктиотена,в ней овоцит может находиться много лет: до периода полового созревания (12-13 лет) и далее до менопаузы (50-55 лет).

35. Строение половых клеток.

Сперматозоиды

Сперматозоиды, или спермии - это зрелые гаплоидные мужские половые клетки, очень мелкие и подвижные. Их основное предназначение -сохранить и донести до яйцеклетки отцовские гены. Всем позвоночным свойственны жгутиковые сперматозоиды, поскольку жгутик обеспечивает

поступательное движение в жидкой среде.

В сперматозоиде различают три основные части: головку, шейку и хвост. Головка спермии человека имеет спереди овальный, а сбоку грушевидный контур. Она содержит: а) гаплоидное ядро с неактивным плотно

упакованным хроматином, в котором гистоновые белки заменены на белки протамины, б) мембранный мешочек - акросому с гидролитическими ферментами, необходимыми для проникновения в яйцеклетку. Акросома представляет собой видоизмененный транс-отдел аппарата Гольджи.

Шейка спермия представляет собой более узкую часть клетки, содержащую митохондрии и центриоли. Центриоли имеют вид двух зернышек или пластинок. Митохондрии образуют спиралевидное кольцо

вокруг центриолей и обеспечивают энергией движение спермия.

Центриоль дает начало осевой нити хвоста - аксонеме. Хвост с аксонемой представляет собой локомоторный аппарат. Хвост совершает волнообразные движения винтового характера, при этом головка спермия вращается и двигается вперед.

Сперматозоиды - это специализированные клетки, максимально приспособленные к движению в условиях жесткой конкуренции, несущие отцовские гены.

Яйцеклетки

Яйцеклетка - это женская половая клетка, содержащая все необходимые вещества для роста и развития зародыша. По сравнению со сперматозоидом самой очевидной и отличительной чертой яйцеклеток является их размер.

Большую часть яйцеклетки занимает цитоплазма, называемая ооплазмой. В ней запасены все материалы, необходимые для развития зародыша: м-РНК т-РНК, белки, липиды, морфогенетические факторы. Эти компоненты могут располагаться в яйце асимметрично.

Полярность ооплазмы - это первый шаг в создании пространственной организации зародыша.

Человеческая яйцеклетка содержит мало желтка, так как развивающийся

эмбрион получает питание от матери, однако в центре ооплазмы наблюдаются диффузно рассеянные желточные гранулы с липидами, аминокислотами и углеводами. Ядро человеческой яйцеклетки имеет шаровидную форму и располагается обычно эксцентрично. Слой ооплазмы, находящийся непосредственно под цитоплазматической мембраной, содержит кортикальные гранулы. Эти мембранные структуры аналогичны акросоме спермия.

Еще одной специфической чертой яйцеклеток является наличие

специальных оболочек. Яйцеклетку, окруженную оболочками, называют яйцом.

Первичные оболочки образует само яйцо

Вторичные оболочки возникают благодаря деятельности оболочечных или фолликулярных клеток.

Основная задача - обеспечение яйцеклетки питанием.

И, наконец, третичные оболочки образуются у животных, развитие которых происходит вне тела матери.

Третичные оболочки защищают яйца от вредных воздействий, а у видов, размножающихся

в воде, они способствуют склеиванию икринок.

Наличие яйцевых оболочек позволяет обеспечить выживаемость материнских генов и защиту начальных этапов развития зародыша.