15. Сперматогенез. Биологическое значение полового размножения.

Гаметогенез подразделяется на:

• сперматогенез (процесс образования сперматозоидов у самцов)

• оогенез (процесс образования яйцеклетки)

По тому, что происходит с ДНК, эти процессы практически не отличаются:

одна исходная диплоидная клетка дает четыре гаплоидные.

Однако, по тому, что происходит с цитоплазмой, эти процессы кардинально различаются.

Сперматогенез

Сперматозоиды развиваются из клеток-предшественников, которые проходят редукционные деления (деления мейоза) и формируют специализированные структуры (акросома, жгутик и пр.). В разных группах животных сперматогенез различается. 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.

Биологическое значение полового размножения – см. вопрос 13.

16. Овогенез. Особенности формирования женских гамет.

Оогенез можно разделить на ряд этапов. Разберем их подробнее на примере позвоночных. Первичных половых клеток (ППК) обычно образуется несколько десятков. По пути в гонады они размножаются, и их число измеряется уже тысячами. После "поселения" в гонадах ППК интенсивно размножаются митозом , и число их потомков у млекопитающих и человека достигает нескольких миллионов. Образующиеся клетки - предшественники яйцеклеток - называются оогониями . У человека к седьмому месяцу внутриутробного развития в яичниках образуется около 7 млн оогониев. Затем большая их часть гибнет, и к моменту рождения остается около 2 млн.

Клетки, завершившие митотические деления и накапливающие питательные вещества, называются ооцитами I порядка . Большая их часть никогда не вступает в мейоз , и лишь около 400 проделывают оба деления мейоза полностью, подготавливаясь к оплодотворению. Зачем нужна столь избыточная продукция и последующая гибель ооцитов - неизвестно. Еще в ходе эмбрионального развития женского организма ооциты вступают в профазу I деления мейоза. И на этой стадии они остаются в течение 12-15 лет - до периода полового созревания. Лишь после этого под действием половых гормонов периодически некоторые ооциты завершают первое деление мейоза, становятся гаплоидными и называются ооцитами II порядка . Оба деления мейоза резко неравномерны. Одна из образующихся клеток очень мала. Это так называемое редукционное тельце , которое в конце концов гибнет.

Ооциту достается почти вся цитоплазма, и таким образом сохраняется накопленный объем питательных веществ ( рис. 131 ). После второго деления мейоза ооциты становятся зрелыми яйцеклетками . У большинства позвоночных ооцит II порядка завершает мейоз лишь после оплодотворения.

17. Оплодотворение. Партеногенез. Формы и распространенность в природе. Половой диморфизм.

Оплодотворение — процесс слияния гаплоидных половых клеток, или гамет, приводящий к образованию диплоидной клетки зиготы.

Различают несколько форм полового процесса:

изогамия — гаметы не отличаются друг от друга по размерам, подвижны, жгутиковые или амебоидные;

анизогамия (Гетерогамия) — гаметы отличаются друг от друга по размерам, но оба типа гамет (макрогаметы и микрогаметы) подвижны и имеют жгутики;

оогамия — одна из гамет (яйцеклетка) значительно крупнее другой, неподвижна, деления мейоза, приводящие к её образованию, резко асимметричны (вместо четырёх клеток формируется одна яйцеклетка и два абортивных «полярных тельца»); другая (спермий, или сперматозоид) подвижна, обычно жгутиковая или амебоидная.

Партеногенез - одна из форм полового размножения организмов, при которой женские половые клетки (яйцеклетки) развиваются во взрослый организм без оплодотворения. Хотя партеногенетическое размножение не предусматривает слияния мужских и женских гамет, партеногенез все равно считается половым размножением, так как организм развивается из половой клетки. Считается, что партеногенез возник в процессе эволюции организмов у раздельнополых форм.

Встречается примерно у 0,1% позвоночных, а так же у некоторых насекомых, членистоногих и растений.

Полово́й диморфи́зм — анатомические различия между самцами и самками одного и того же биологического вида, не считая половых органов. Половой диморфизм может проявляться в различных физических признаках, например:

-Размер. У млекопитающих и многих видов птиц самцы более крупные и тяжёлые, чем самки. У земноводных и членистоногих самки, как правило, крупнее самцов.

-Волосяной покров. Борода у мужчин, грива у львов или бабуинов.

-Окраска. Цвет оперения у птиц, особенно у утиных.

-Кожа. Характерные наросты или дополнительные образования, такие как рога у оленевых, гребешок у петухов.

-Зубы. Бивни у самцов индийского слона, более крупные клыки у самцов моржей и кабанов.