2)Гаметогенез(сперматогенез, овогенез). Цитологическая и цитогенетическая характеристика. Гаметы. Морфология половых клеток, их биологическое значение.

Гаметогенез — процесс образования яйцеклеток (овогенез) и сперматозоидов (сперматогенез). В стадии размножения диплоидные клетки, из которых образуются гаметы, называют сперматогониями и овогониями.

Сперматозоиды развиваются из клеток-предшественников, которые проходят редукционные деления (деления мейоза) и формируют специализированные структуры (акросома, жгутик и пр.). У позвоночных животных сперматогенез проходит по следующей схеме: в эмбриогенезе первичные половые клетки — гоноциты мигрируют в зачаток гонады, где формируют популяцию клеток, называемых сперматогониями. С началом полового созревания сперматогонии начинают активно размножаться, часть из них дифференцируется в другой клеточный тип — сперматоциты I порядка, которые вступают в мейоз и после первого деления мейоза дают популяцию клеток, называемых сперматоцитами II порядка, проходящих впоследствии второе деление мейоза и образующих сперматиды; путём ряда преобразований последние приобретают форму и структуры сперматозоида в ходе спермиогенеза.

Овогенез совершается в три этапа, называемых периодами:

1. Период размножения. Попав в яичник, гоноциты становятся оогониями. Оогонии осуществляют период размножения. В этот период оогонии делятся митотическим путём. У млекопитающих животных (в том числе у человека) этот процесс происходит только в период эмбрионального развития самки.

2. Период роста. Половые клетки в этом периоде называются ооцитами первого порядка. Они теряют способность к митотическому делению и вступают в интерфазу мейоза. В этот период осуществляется рост половых клеток. В периоде роста выделяют 2 стадии: Стадия малого роста— объём ядра и цитоплазмы увеличивается пропорционально и незначительно. На этой стадии происходит активный синтез всех видов РНК. Стадия большого роста— объём цитоплазмы ооцита может увеличиться в десятки тысяч раз, в то время как объём ядра увеличивается незначительно. Таким образом, ядерно-цитоплазматическое отношение сильно уменьшается. На этой стадии в ооците I порядка образуется желток.

3. Период созревания. Созревание ооцита — это процесс последовательного прохождения двух делений мейоза (делений созревания).

Гаме́ты или половые клетки — репродуктивные клетки, имеющие гаплоидный (одинарный) набор хромосом и участвующие в гаметном, в частности, половом размножении. При слиянии двух гамет в половом процессе образуется зигота, развивающаяся с наследственными признаками обоих родительских организмов, произведших гаметы.

Яйцеклетка в отличие от сперматозоидов крупная и неподвижная. У большинства млекопитающих и человека ее размеры достигают 100-200 мкм. Женская половая клетка является хранительницей запаса трофических соединений, необходимых для раннего развития зародыша, и "запаса" цитоплазматических структур для формирования первых генераций зародышевых клеток — бластомеров. У человека крупные размеры яйцеклетки не связаны с большими запасами желтка — яйцеклетка человека бедна желтком (олиголецитальная). На ультрамикроскопическом уровне яйцеклетка человека имеет крупное округлое ядро и цитоплазму с умеренным количеством митохондрий.

Сперматозоиды, которые должны быть высокомобильны в женском половом тракте, представляют собой маленькие клетки, практически лишенные цитоплазмы и состоящие из ядросодержащей части, или головки, несущей генетический материал, и органа передвижения — хвоста, или жгутика. Никаких иных субклеточных элементов, кроме митохондрий, дающих энергию для передвижения сперматозоиды не имеют. Общая длина спермия составляет около 60 мкм, из которых на долю хвоста приходится 55 мкм.

На ультрамикроскопическом уровне в головке сперматозоида различимы акросомальная и постакросомальная зоны, в хвосте — промежуточный, главный и концевой отделы. Большую часть головки занимает ядро.