19. Гаметогенез.

а) Прогенез: биологическая роль и общая характеристика.

Биологическая роль прогенеза (гаметогенеза) заключается в закладке основ развития нового организма.

Дроблению предшествуют процессы гаметогенеза и оплодотворения, которые не являются непосредственно индивидуальным развитием и могут даже не привести к нему, но которые во многом определяют дальнейшее развитие зародыша в том случае, если зачатие состоится.

Прогенез - проэмбриональный период, включающий процессы формирования половых клеток (сперматогенез и овогенез).

б) Стадии сперматогенеза и их характеристика.

Сперматогенез – процесс образования мужских половых клеток (сперматозоидов), происходит в извитых канальцах семенников.

Сперматогенез человека длится 70-75 дней. Начинается в период полного созревания (12-14 лет) и идет непрерывно в течение всей жизни мужчины.

Сперматогенез состоит из 4 стадий:

Размножения: на этой стадии из зачаточной клетки, в результате митоза происходит образование сперматогоний.

Роста: на этой стадии сперматогонии растут развиваются, наступает интерфаза первого мейоза и из сперматогоний образуются сперматоциты I порядка.

Созревания: Эта стадия характеризуется I и II мейотическим делением, в ходе первого деления из одной сперматоциты I порядка, образуется две сперматоциты II порядка. А в результате второго деления из одной сперматоциты II порядка - 2 сперматиды.

Формирования: на этой стадии из сперматид формируются непосредственно сперматозоиды.

в) Стадии овогенеза и их характеристика.

Овогенез – процесс образования женских половых клеток (яйцеклеток), происходит в яичниках.

Яйцеклетки у человека начинают формироваться в эмбриональном периоде. Изначально у женского эмбриона закладывается 6-8 млн овогоний, но к моменту рождения остается 1-2 млн, в период полового созревания (11-13 лет) – 100 тыс.

Овогенез состоит из 3 стадий:

Размножения: на этой стадии из зачаточной клетки происходит образование в результате митоза многочисленных овогоний.

Роста: на этой стадии в интерфазу первого мейоза из овогоний образуются овоциты I порядка.

Созревания: в эту стадию в результате первого мейотического деления из одной овоциты I порядка образуется один овоцит II порядка и одно редукционное (полярное) тельце. В результате второго мейотического деления образуется одна яйцеклетка и 3 редукционных тельца.

г) Цитологические и цитогенетические характеристики спермато- и овогенеза.

д) Морфология сперматозоидов и яйцеклеток. Типы яйцеклеток

Сперматозоиды — это очень мелкие подвижные мужские гаметы; их количество исчисляется миллионами. Форма спермиев у разных животных различна, однако строение их однотипно. В каждом сперматозоиде можно выделить: головку, шейку, хвост. В головке находится ядро с гаплоидным числом хромосом и акросома. Акросома содержит гидролитические ферменты, способствующие проникновению спермия в ооцит при оплодотворении. В шейке сперматозоида расположена пара центриолей и многочисленные митохондрии, собранные в спираль. Эти митохондрии синтезируют энергию, обеспечивающую движение хвоста.

Зрелая яйцеклетка имеет большие размеры, неподвижна, покрыта несколькими оболочками. В ходе овогенеза в цитоплазме яйцеклетки, где располагается ядро, резервируется большое количество веществ, необходимых для ее созревания и обеспечения раннего эмбриогенеза. Запасенные вещества представлены желтком (запас питательных веществ); компоненты, необходимые для репликации, транскрипции и трансляции (рибосомы, мРНК, тРНК и др.); регуляторные вещества. В ядре яйцеклетки человека содержится 23 хромосомы, одна из них является половой — Х-хромосомой.

Типы яйцеклеток:

В зависимости от количества желтка:

1) Алецитальная – желтка нет – он в желточных клетках (плацентарные);

2) Олиголецитальная – мало желтка (ланцетник, представители низших хордовых);

3) Мезолецитальная – среднее количество желтка (осетровые рыбы, амфибии);

4) Полилецитальная – очень много желтка (высшие позвоночные: пресмыкающиеся, птицы и яйцекладущие млекопитающие).

В зависимости от распределения желтка:

1) Изолецитальная – желток распределен в цитоплазме равномерно и ядро располагается примерно в центре - обычно при малом количестве желтка (млекопитающие, человек);

2) Телолецитальная - основная масса желтка скапливается у одного из полюсов клетки — вегетативного полюса. Противоположный полюс, к которому оттесняется свободная от желтка активная цитоплазма, называют анимальным (хрящевые и костные рыбы, рептилии, птицы)

3) Центролецитальная – желток распределен в центре (насекомые).