Занятие №7 Половые клетки, гаметы и оплодотворение.

Половые клетки.

В половых клетках содержится гаплоидный набор хромосом.

Мужские половые клетки – сперматозоиды – миллионами выбрабатываются в семеннике, длина их 70 мкм, активно двигаются (30-50 мкм/сек.). В сперматозоиде различают головку, шейку, и хвост. В головке располагается ядро, его передняя часть покрыта чехликом, в котором содержится акросома. Чехлик и акросома являются производными комплекса Гольджи.

В акросоме имеется фермент – гиалуронидаза. В хвостовом отделе различают связывающий, промежуточный и основной части. В связывающем отделе или шейке расположены проксимальные и дистальные центриолы. Промежуточный отдел состоит из 9 пар периферических и одной пары центральных нитей. Нитчатые структуры состоят из микротрубочек. Начало нитчатой структуры окружен митохондриями. Хвостовой отдел волнообразно мерцает и по строены они как реснички.

Женская половая клетка, Овоцит.

У человека в месяц образуется одна яйцеклетка, у многих млекопитающих от 1 до 10, рыб – тысячами. Яйцеклетка имеет шарообразную форму и в цитоплазме содержит желток. По содержанию желтка размеры их колеблется от нескольких мкм до нескольких см. По распределению желтка яйцеклетки бывают изолецитальные, центролецитальные, мезолецитальные и резко телолецитальные. У плацентарных млекопитающих яйцеклетка относится к вторичноизолецитальным. Яйцеклетка имеет округлую форму, величина достигает 50-150 мкм, окружена блестящей оболочкой (zona pellucidа) и слоем фолликулярных клеток.

Цитоплазма яйцеклетки еще называется овоплазмой, содержит ядро, и в ней различают вегетативный полюс, содержащий желточные включения и анимальный полюс – расположенное ядро.В овоплазме находятся митохондрии, КГ, кортикальные пластинки (гликозаминогликаны). Желточные включения представляют собой комплекс фосфолипидов, протеина и углеводов. Клеточная мембрана окружена слоем фолликулярных клеток.

В эмбриогенезе различают оплодотворение, дробление, бластула, гаструляция и образование и дифференцировка зародышевых листков.

Оплодотворение

Слияние мужских и женских половых клеток называется оплодотворением. Оплодотворение происходит в половых путях женщины. Различают внешнее и внутреннее оплодотворение. У человека происходит внутреннее оплодотворение. В оплодотворении различают 3 фазы:

1 Дистантное взаимодействие гамет и их приближение

2. Контакт гамет и активация яйцеклетки

3. Слияние сперматозоида с яйцеклеткой и их соединение – сингамета

В первой фазе, дистантной, половые клетки выделяют химические вещества, называемые гиногамонами. Яйцеклетка выделяет гиногамон, а сперматозоид выделяет андрогамоны. Гиногамоны активируют сперматозоиды, андрогамоны ослабляют подвижность сперматозоидов.

Во второй фазе – контактном взаимодействии – сперматозоид проникает в яйцеклетку, при этом важную роль играет спермализин акросомы. У млекопитающих происходит моноспермия. Под действием сперматолизина лучистый венец и блестящая оболочка растворяется.

В третьей фазе в овоплазму яйцеклетки проникает головка и связывающая часть сперматозоида. В результате формируется оболочка оплодотворения. Образовавшаяся клетка – зигота – вначале имеет отрицательный заряд, после оплодотворения становится положительно заряженной. В цитоплазме клетки усиливаются обменные процессы . У человека оплодотворение происходит в ампулярных расширениях маточной трубы. Оптимальное время для оплодотворения яйцеклетки является 12 часов. К яйцеклетке приближаются многочисленные сперматозоиды, и яйцеклетка совершает круговые движения – 4 раза в минуту, и начинается акросомальная реакция.. Затем следует капацитация – под действием прогестерона активируются сперматозоиды, и акросомальная реакция, под действием ферментов гиалуронидазы и трипсина растворяется оболочка яйцеклетки.Сперматозоиды созревают за 72 дня, длина их 70 мкм, они бывают двух видов: 50% с Х-хромосомой, 50% с Y-хромосомой. В норме выделяется около 3 мл эякулята, в среднем содержится около 150 млн сперматозоидов. Для того, чтобы произошло оплодотворение, их количество должно быть не менее 150 млн, или в 1 мл содержатся не менее 60 млн сперматозоидов. Сперматозоиды за 0,5-1 час достигают дна матки, а за 1,5-2 часа – маточной трубы. Яйцеклетка имеет величину 150 мкм, за 24-28 дней созревает одна яйцеклетка, яйцеклетку окружают 3-4 тысячи фолликулярных клеток (клетки – спутники). При овуляции из яичника выделяется овоцит I порядка, в результате деления образуются овоциты II порядка. В результате оплодотворения образуется равное количество мальчиков и девочек, однако мальчики очень чувствительны к воздействиям, поэтому на 103 девочки приходятся 100 мальчиков.

Зигота.

После оплодотворения яйцеклетка превращается в зиготу, в ее цитоплазме усиливается окислительно-восстановительные процессы, желточные и пигментные включения сегрегируются в определенных местах и начинается процесс презумптивного (предположительного) образования будущих структур.

Ядро сперматозоида повернется на 180⁰ – и превращается в пронуклеусы, из них формируются хромосомы, из пронуклеусов яйцеклетки также формируются хромосомы, в результате их слияния образуется синкарион.

После слияния ядер зигота подвергается дроблению. У млекопитающих происходит полное асинхронное дробление, но неравномерное, - 2,3,5,10,13,17 и т.д. В результате дробления сначала образуется плотное образование бластомеров – морула, а в конце у млекопитающих – бластоцист.