Характеристика овогенеза. Строение и типы яйцеклеток у животных и человека.

Гаметогенез — процесс образования яйцеклеток (овогенез) и сперматозоидов (сперматогенез) — подразделяется на ряд стадий.

В стадии размножения диплоидные клетки, из которых образу­ются гаметы, называют овогониями. Эти клетки осуществляют серию последовательных митотических делений, в результате чего их количество существенно возрастает. Размножение овогоний приурочено главным образом к периоду эмбриогенеза.

Овогонии, как и все соматические клетки, характеризуются диплоидностью. Если в одинарном, гаплоидном наборе число хромосом обозначить как n, а количество ДНК — как с, то генетическая формула клеток в стадии размножения соответствует 2n2с до 5-периода и 2n4с после него.

На стадии роста происходит увеличение клеточных размеров и превращение женских половых клеток в овоциты I порядка. Важным событием этого периода является редупликация ДНК при сохранении неизменным числа хромосом. Последние приобретают двунитчатую структуру, а генетическая формула овоцитов I порядка приобретает вид 2п4с.

Основными событиями стадии созревания являются два после­довательных деления: редукционное и эквационное,— которые вместе составляют мейоз.  После первого деления образуются овоциты II порядка (формула п2с), а после второго — зрелая яйцеклетка (пс).

В результате делений на стадии созревания каждый овоцит I порядка — одну полноценную яйцеклетку и редукционные тельца, которые в размножении не участвуют. Благодаря этому в женской гамете концентрируется максимальное количество питательного материала — желтка.

За счет генетического разнообразия половое размножение создает предпосылки к освоению разнообразных условий обитания; дает эволюционные и экологические перспективы; способствует осуществлению творческой роли естественно отбора.

Строение и типы яйцеклеток у животных и человека.

Яйцеклетки (овоциты, ovum – яйцо) – неподвижные, округлой формы клетки, накапливающие в цитоплазме у представителей разных классов животных различное количество питательных веществ углеводной, белковой и липидной природы, получающих общее название желтка.

Человеческая яйцеклетка имеет диаметр примерно 130 мкм.

Оболочки яйцеклеток

Первичные — производные цитоплазматической мембраны. В частности, у млекопитающих эта оболочка называется блестящей.

Вторичные (хорион) — продукт выделения фолликулярных клеток.

Третичные — выделяются железами яйцевода.

Классификация яйцеклеток

По количеству желтка

· Полилецитальные — содержат большое количество желтка (членистоногие, рыбы, кроме осетровых, рептилии, птицы).

· Мезолецитальные — содержат среднее количество желтка (осетровые рыбы, амфибии).

· Олиголецитальные — содержат мало желтка (моллюски, иглокожие).

· Алецитальные — не содержат желтка (млекопитающие, человек).

По расположению желтка

· Телолецитальные — желток смещён к вегетативному полюсу яйцеклетки. Противоположный полюс называется анимальным. Сюда относятся некоторые полилецитальные (рыбы, кроме осетровых, рептилии, птицы) и все мезолецитальные яйца (осетровые рыбы, амфибии).

· Гомо (изо)- лецитальные — желток распределён равномерно. Сюда относятся олиголецитальные ядра (моллюски, иглокожие, млекопитающие). Из гомолицетальных яйцеклеток, в ходе эволюции появились алецитальные яйцеклетки — без желтка. Такие клетки характерны для человека.

· Центролецитальные — желток расположен в центре яйцеклетки. Сюда относятся некоторые полилецитальные яйца (членистоногие). Это совершенно особый тип яиц. Анимально-вегетативная полярность этих яиц не выражена. В центре яйца расположено ядро, а по периферии — ободок свободной от желтка цитоплазмы.

Отличие овогенеза от сперматогенеза. Морфология семенников и яичников.

1) В отличие от сперматогенеза в овогенезе выделяют 3 стадии: стадия размножения, роста и созревания, т.е отсуствуетстадия постмейотического формирования, которая характерна для сперматогенеза.

2) Стадия размножения происходит в период эмбриогенеза на 4-7 месяцу и заканчивается образрванием овоцита 1 порядка на стадии диплотены профазы мейоза 1., который пойдет в стадию большого роста после периода полового созревания,к когда начнут действовать гонадотропные гормоны гипоталамуса.

3) Неравноценность продуктов митоза. Из одного овоцита 1 порядка образуется 1 яйцеклетка, а при сперматогенезе из 1 сперматогонии образуется 4 сперматозоида.

4)Низкая продуктивность овогенеза. У женщин в месяц созревает только одна яйцеклетка, а у мужчин миллионы сперматозоидов.

5) Яйцеклетка в точном смысле этого слова(т.е. женская половая клетка с гаплоидным набором по ДНК)на самом деле не образуется и никогда не существует. Овоцит 2 порядка после оплодотворения и окончания мейоза сразу превращается в зиготу, в то время как сперматозоид существует с гаплоидным набором хромосом.

Семенник подвешен на семенном канатике и сращен с придатком семенник, являющимся частью отводящих путей. Семенник имеет яйцевидную форму, снаружи покрыт серозной оболочкой, под которой расположена плотная соединительнотканная оболочка. На семеннике различают головчатый и хвостатый концы, придатковый и свободный края, латеральную и медиальную поверхности. На головчатом конце располагается головка придатка семенника. Сюда вступают сосуды и нервы, участвующие в образовании семенного канатика. Хвостовой конец несёт на себе хвост придатка, из которого выходит семяпровод.

Яичник представляет собой прилежащее к боковой стенке малого таза овальное образование, подвешенное к широкой связке матки складкой брюшины — брыжейкой. Большая часть яичников не покрыта брюшиной. Средние размеры яичников у женщины детородного возраста: длина 30- 40 мм, ширина — 20-25 мм, толщина 10-15 мм; масса около 5 г. Яичник имеет два придатка: околояичниковый и надъяичниковый. Они состоят из тонких канальцев. Яичник окружен тонкой капсулой (белочной оболочкой). Под капсулой расположены корковый (наружный) и мозговой (внутренний) слои. Мозговой слой яичников состоит из соединительной ткани, содержащей сосуды и нервы.

Характеристика основных этапов оплодотворения. Биологическое значение оплодотворения. Половой диморфизм.

ПОЛОВОЙ ДИМОРФИЗМ

Различия признаков муж. и жен. особей раздельнополых видов; частный случай полиморфизма. Возникновение П. д. связано с действием полового отбора. У многоклеточных животных П. д. полностью развивается к периоду половой зрелости и связан гл. обр. с различиями в строении половых органов, а также с различием вторичных половых признаков. Различают постоянный и сезонный П. д.

Постоянный — мало зависит или не зависит от сезонных условий. Он характерен для мн. беспозвоночных (особенно червей, членистоногих) и позвоночных; напр., у одних животных самцы значительно мельче самок, у других, наоборот, они крупнее. У самцов признаки П. д. бывают связаны с приспособлениями для удержания самки при копуляции (напр., присоски на передних ногах жука-плавунца), у самок — с откладыванием яиц, выкармливанием детёнышей (напр., яйцеклад у мн. насекомых, млечные железы у млекопитающих). Нередко самцы окрашены ярче самок (мн. бабочки, птицы и др.), что связано с покровительств. окраской и меньшей подвижностью самок, чаще осуществляющих заботу о потомстве. Проявлением П. д. являются и такие вторичные половые признаки, как «рога» жуков-оленей, бивни самцов нарвала и слона и др., представляющие оружие для «турнирных боёв» за самку.

Сезонный П. д., или брачный наряд, проявляюшийся только в период размножения, известен у мн. рыб (напр., яркая расцветка самца у гольяна) и земноводных (напр. развитие гребия и яркой расцветки у сампа тритона). У человека П. д., кроме различий в строении половых органов, выражается в более мощном развитии у мужчин скелета и мускулатуры, волосяного покрова на лице и ряде др. признаков, у женщин — в развитии грудных желёз, большей ширине бёдер и др. У цветковых растений постоянный П. д. наиб, ярко выражен у двудомных, напр. конопли, у к-рой муж. особи (посконь) отличаются от жен. (матерка) меньшей длиной стебля, менее густой листвой, большим выходом волокна.

Биологическое значение оплодотворения состоит в том, что при слиянии мужских и женских половых клеток, образуется новый организм, несущий признаки отца и матери. При образовании половых клеток в мейозе возникают гаметы с разным сочетанием хромосом, поэтому после оплодотворения новые организмы могут сочетать в себе признаки обоих родителей в самых различных комбинациях. В результате этого происходит колоссальное увеличение наследственного разнообразия организмов.

Основные этапы оплодотворения:

А)Сближение гамет

Б)Проникновение сперматозоида в яйцеклетку

В)Активация яйцеклетки

Г)Сингамия (слияние гамет)

Сближение объясняется совокупностью факторов:А)Координирование процессов гаметогенеза у мужских и женских особей и одновременное наступление стадии готовности к оплодотворениюБ)Приспособления связанные с осеменением и совокуплением, которые обеспечивают попадание созревших половых клеток в места, где происходит оплодотворениеВ)Избыточная продукция сперматозоидов по сравнению с яйцеклеткамиГ)Крупные размеры яйцеклеток