Биология

Развитие половых клеток

При половом размножении новый организм образуется в результате слияния половых клеток – гамет. Процесс образования гамет носит название гаметогенез. Процесс образование яйцеклеток – оогенез. Образование сперматозоидов – сперматогенез.

Процесс гаметогенеза (Рис. 1) и оогенеза делится на три фазы:

- размножение;

- рост;

- созревание.

Рис. 1. Схема гаметогенеза: размножение, рост, созревание (Источник)

В фазе размножения первичные половые клетки делятся митозом, сохраняя диплоидный набор хромосом в ядрах. Во время фазы размножения увеличивается количество будущих гамет. У самцов млекопитающих и человека этот процесс наступает с момента полового созревания и до глубокой старости, а у самок млекопитающих и человека первичные половые клетки делятся только в период внутриутробного развития и до начала полового созревания сохраняются в покое.

В фазе роста будущие яйцеклетки и сперматозоиды увеличиваются в размерах, в них происходит репликация ДНК и накапливаются запасные питательные вещества, необходимые для последующих делений.

В фазе созревания будущие гаметы делятся мейозом, в результате чего из одной диплоидной клетки формируется четыре гаплоидных, которые впоследствии дадут зрелые гаметы.

Оогенез

Формирование женских половых клеток начинается до момента рождения и заканчивается для каждой конкретной яйцеклетки после ее оплодотворения.

Во время эмбрионального развития плода первичные половые клетки многократно делятся путем митоза, образуя много крупных клеток, которые называются оогонии. Это фаза размножения. Оогонии снова претерпевают митоз и образуют ооциты первого порядка, которые остаются на стадии профазы до овуляции (Рис. 2).

Рис. 2. Фаза размножения и роста (Источник)

Оогонии и ооциты содержат диплоидный набор хромосом (у человека 46 хромосом или 23 пары).

Ооциты первого порядка окружены одним слоем клеток гранулезной оболочки, образуя примордиальные фолликулы. Плод женского пола перед рождением содержит 2·10⁶ этих фолликулов, но только около 450 из них достигают стадии ооцитов второго порядка (Рис. 3) и выходят из яичников, то есть при овуляции.

Рис. 3. Ооцит второго порядка (Источник)

В период овуляции ооцит первого порядка, содержащий 46 хромосом, проделывает первые деления мейоза, образуя гаплоидный ооцит второго порядка и первое полярное тельце (Рис. 4). Они содержат 23 хромосомы, то есть гаплоидный набор хромосом.

Рис. 4. Деление ооцита первого порядка (Источник)

Второе деление мейоза доходит до стадии метафазы, но не продолжается до тех пор, пока ооцит не сольется со сперматозоидом (Рис. 5).

Рис. 5. Второе деление мейоза до стадии метафазы (Источник)

При оплодотворении ооцит второго порядка совершает второе деление мейоза (Рис. 6), образуя крупную клетку – яйцо, а также второе полярное тельце.

Рис. 6. Второе деление мейоза (Источник)

Все полярные тельца представляют собой мелкие клетки и в конечном итоге разрушаются. Особенностью оогенеза является несимметричное деление цитоплазмы, в результате которого все питательные вещества сосредотачиваются в одной клетке – яйцеклетке. Эти питательные вещества необходимы для питания будущего зародыша, то есть для того, чтобы сосредоточить все запасы питательных веществ в одной клетке и при этом избавиться от ненужного генетического материала, от цитоплазмы отделяются трансполярные тельца, которые содержат мало цитоплазмы, но при этом позволяют поделить хромосомный набор.

В момент деления половые клетки особенно чувствительны к действию вредных агентов, таких как радиация, токсические вещества (спирт, наркотики). Доза радиации, которая не оказывает заметных видимых повреждений на организм, может оказывать повреждающее воздействие на половые клетки, гаметы. Особенно чувствительны яйцеклетки, поскольку они начинают формироваться еще во внутриутробном периоде и не пополняются в течение жизни. Каждое повреждающее воздействие на яйцеклетку может привести к генетическому отклонению в потомстве.

Заключение

Мы рассмотрели фазы гаметогенеза, процесс образования женских половых клеток и яйцеклеток, который называется оогенез.

 

Список литературы

1. Беляев Д.К. Общая биология. Базовый уровень. – 11 издание, стереотипное. – М.: Просвещение, 2012.
2. Пасечник В.В., Каменский А.А., Криксунов Е.А. Общая биология, 10-11 класс. – М.: Дрофа, 2005.
3. Агафонова И.Б., Захарова Е.Т., Сивоглазов В.И. Биология 10-11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 6-е изд., доп. – Дрофа, 2010.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Agrojour.ru (Источник)
2. Do.gendocs.ru (Источник)
3. Uchilok.net (Источник)

 

Домашнее задание

1. На какие фазы делятся процессы гаметогенеза и оогенеза?
2. Дать определение оогониям.
3. Что является особенностью оогенеза?