Половые клетки. Сперматогенез и овогенез

Сперматогенез и овогенез являются базовыми функциями человека, без которых невозможно зачатие новой жизни. Оба понятия можно объединить в одно – гаметогенез, который представляет собой процесс производства и созревания половых клеток в организме.

Сперматогенез (выработка сперматозоидов) происходит в яичках мужчин, овогенез (вызревание яйцеклеток) – в яичниках у женщин. Для обоих полов природой заложена функция воспроизводства, тактика гаметогенеза на некоторых этапах схожа, но развитие клеток происходит по-разному.

Этапы гаметообразования: сравнительная характеристика

Гаметы представляют собой базисные репродуктивные клетки с набором хромосом. Схема их образования в мужском и женском организме включает три основных стадии:

1. Размножение.
2. Рост.
3. Созревание.

Каждая фаза у обоих полов имеет свои сходства и различия. Процесс размножения начинается с деления первичных клеток: сперматогонии у мужчин, оогонии у женщин. Мужской организм вырабатывает половые клетки непрерывно− с момента начала развития плода до глубокой старости, а в женском они закладываются в период внутриутробного развития (со 2 по 5 месяц развития эмбриона), количество фиксируется в конце фазы продуцирования. В этом первое отличие овогенеза от сперматогенеза. Сходством является образование предшественников половых клеток (гоноцитов) в эмбриональном периоде и их миграция по местам будущего продуцирования половых клеток. И у мужчин, и у женщин именно гоноциты являются базой для зарождения гамет.

Сперматогенез и овогенез имеют сходство и на стадии роста клеток: женские овогонии и мужские сперматогонии трансформируются в овоциты и сперматоциты 1-го порядка. Овоциты существенно больше по размеру, чем мужские клетки, поскольку в них происходит накопление питательных веществ. В процессе деления определяющие пол будущего ребенка хромосомы расходятся по разным сперматидам (гетерогаметность), а женская клетка содержит хромосомный набор только одного вида (гомогаметность). Внутриклеточный материал в овоците распределяется неравномерно в отличие от плазмы в сперматогониях.

Схема образования гамет в мужском и женском организме включает три основных стадии

Стадия созревания включает две фазы мейоза, в ходе которых образуются более высокоразвитые клетки – овоциты и сперматоциты 2-го порядка, а из них – сперматиды и яйцеклетки. Отличия овогенеза от сперматогенеза в фазе созревания состоит в том, что один сперматоцит образует сразу 4 сперматиды, а из овоцита получается только одна яйцеклетка и три сопутствующих тельца, также называемых полярными или редукционными. Эта особенность связана с биологическим назначением женской половой клетки – обеспечение питанием будущего организма, который в ней зародится. Задачей мужских половых клеток является высокая подвижность и оплодотворяющая способность. Это необходимо, чтобы доставить генетический материал в яйцеклетку.

Особенности сперматогенеза и овогенеза определяются различиями в локализации гамет во время развития. Все стадии деления мужских половых клеток протекают в извитых семенных канальцах, расположенных в яичках. Постепенно сформированные сперматозоиды продвигаются к выходу и депонируются в придатке яичка, где становятся подвижными, проходят фазу дозревания.

В женском организме половая клетка меняет локации:

• первое деление происходит в фолликуле яичника;
• для второго перемещается в маточную трубу.

В сперматогенезе присутствует стадия формирования, которой нет в овогенезе. Именно в это время сперматида становится сперматозоидом. Процесс начинается в пубертатный период.

Сперматогонии превращаются в полноценные мужские половые клетки примерно за 74 дня, которые составляют цикл сперматогенеза. Овуляторный цикл более сложен.

При гаметогенезе сперматогенез и овогенез преследуют разные цели: для мужской репродуктивной системы важно произвести как можно больше равноценных по качеству сперматозоидов, а для женской – образование зрелой яйцеклетки.

Особенности сперматогенеза и овогенеза: длительность периода фертильности

Различия сперматогенеза и овогенеза прослеживаются до последней стадии цикла – выход половых клеток с целью оплодотворения. У мужчин процесс происходит каждый раз, когда достигается оргазм при половой стимуляции. Сперматозоиды в составе семенной жидкости проходят по семявыводящим путям, обогащая состав своей питательной среды продуктами секреции различных желез (простаты, куперовых желез, семенных пузырьков).

У женщин процесс выхода созревшей яйцеклетки называется овуляцией и не зависит от внешних факторов. Репродуктивная система запрограммирована на определенные циклы, в ходе которых на некоторое время изменяется гормональный фон, провоцирующий высвобождение яйцеклетки (овоцит 2-го порядка) из фолликула. Если оплодотворение не происходит, яйцеклетка погибает.

Сравнение овогенеза и сперматогенеза отражает таблица:

Сравнительная характеристика показывает, что развитие женской клетки (процесс оогенеза) проходит более сложный путь, покрываясь на каждом этапе оболочками, впоследствии образующими фолликул (достигает примерно 1 см в диаметре). Поэтому ооцитов вырабатывается существенно меньше: всего 500 за всю жизнь против 30 млн ежедневно продуцируемых мужскими яичками сперматозоидов. Это обусловлено тем фактом, что период размножения женских половых клеток заканчивается после появления девочки на свет. Все клетки, которые организмом продуцированы за это время, составляют овариальный резерв. Ежемесячно с периода полового созревания женщина теряет по одной яйцеклетке. Причем много овоцитов гибнет в ходе апоптоза, то есть часть резерва уходит впустую. Отличие от сперматогенеза овогенеза также в том, что часть сперматозоидов тоже погибает, но это число компенсируется.

Нередко причиной бесплодия становится истощение яичников к 35-40 годам

Яичники работают практически непрерывно и останавливаются только на периоды беременности и лактации. В современном мире «холостых» циклов у женщин гораздо больше, чем беременностей. Нередко причиной бесплодия становится истощение яичников к 35-40 годам. Когда пара решила, наконец, завести детей, выясняется, что запас яйцеклеток уже почти исчерпан. При достижении критического объема наступает менопауза, когда шансы на зачатие крайне низки.

Природа даровала яйцеклеткам более надежную защиту от внешних воздействий, нежели мужчинам, сперматогенез которых реагирует практически на любые факторы – алкоголь, перегревание, стресс, курение, физическая перегрузка. Качество каждой порции спермы может отличаться от предыдущей. Процесс сперматогенеза непрерывен и гораздо короче, чем овогенез, поэтому если мужчина планирует зачать ребенка, то у него есть возможность изменить показатели спермограммы:

• увеличить подвижность сперматозоидов;
• улучшить их структуру (морфологию);
• усилить интенсивность выработки половых клеток.

В большинстве случаев именно низкие характеристики спермограммы являются причиной бесплодия. В отличие от сперматогенеза овогенез не дает женщинам возможности оказывать влияние на качество и количество своих половых клеток. Но большую роль играет образ жизни во время беременности, поскольку яйцеклетка в процессе своего деления и образования эмбриона становится уязвима.

Знание особенностей сперматогенеза и овогенеза поможет правильно оценить шансы на зачатие здорового ребенка. Спланировать свою жизнь заранее невозможно. Многие учатся, работают, дожидаясь подходящего момента для зачатия ребенка. Для мужчин временной фактор не так актуален, как для женщин, но со временем количество клеток Лейдига уменьшается, возникают проблемы с простатой. Все это становится причиной бесплодия, которое во многих случаях можно предупредить.

У Вас серьезные проблемы с ПОТЕНЦИЕЙ?

Уже много средств перепробовано и ничего не помогало? Эти симптомы знакомы вам не понаслышке:

• вялая эрекция;
• отсутствие желания;
• сексуальная дисфункция.

Единственный путь операция? Подождите, и не действуйте радикальными методами. Потенцию повысить ВОЗМОЖНО! Перейдите по ссылке и узнайте, как специалисты рекомендуют лечить...

1. Половое размножение многоклеточных. 3

2. Гаметогенез. 4

2.1 Сперматогенез. 4

2.2 Овогенез. 5

2.3 Мейоз. 6

Список использованной литературы.. 12

Введение

Огромное влияние на жизнь человечества в наши дни оказывают генетика и связанные с ней исследования физиологических особенностей размножения человека.

Современные люди часто не помнят или забывают о прошлом и считают, что интерес к генетике и связанным с ней вопросам возник недавно. Но можно утверждать, что интерес к вопросам размножения столь же древен, как и наш собственный биологический вид.

Размножение - основное проявление жизнедеятельности для любого вида, даже если его представители этого и не осознают.

Мендель открыл основные законы наследственности приблизительно в то же время, когда другие биологи принялись изучать строение клетки. Поэтому когда законы генетики открыли заново в 1900-х годах, ученые уже смогли понять, что так называемые факторы должны соответствовать наблюдаемым в реальности структурам - хромосомам. Отождествление абстрактных понятий и реальных структур - крупнейшее достижение генетики на ранней стадии ее развития, и оно было сделано в основном благодаря исследованию природы пола.

1. Половое размножение многоклеточных

Развитие гамет у многоклеточных животных происходит в половых железах - гонадах (греч. gone - семя). Различают два типа половых клеток: мужские (сперматозоиды) и женские (яйцеклетки). Сперматозоиды развиваются в семенниках, яйцеклетки в яичниках.

Процесс формирования половых клеток (гамет) известен под общим названием гаметогенеза. Он характеризуется рядом весьма важных биологических процессов и протекает несколько по-разному при созревании сперматозоидов (сперматогенез) и яйцеклеток (овогенез).

2. Гаметогенез

2.1 Сперматогенез

Семенник состоит из многочисленных канальцев. На поперечном разрезе через каналец видно, что его стенка имеет несколько слоев клеток. Они представляют собой последовательные стадии развития сперматозоидов.

Наружный слой составляют сперматогонии - клетки округлой формы; у них относительно большое ядро и значительное количество цитоплазмы. В период эмбрионального развития и после рождения до полового созревания сперматогонии делятся путем митоза, благодаря чему увеличивается число этих клеток и семенник. Период интенсивного деления сперматогоний называют периодом размножения. После наступления половой зрелости часть сперматогониев также продолжает делиться митотически и образовывать такие же клетки, но некоторые из сперматогониев перемещаются в следующую зону роста, расположенную ближе к просвету канальца. Здесь происходит значительное возрастание размеров клеток за счет увеличения количества цитоплазмы. В этой стадии они называются сперматоцидами первого порядка.

Третий период развития мужских гамет называется периодом созревания. В этот период происходят два быстро наступающих одно вслед за другим деления. Из каждого сперматоцида первого порядка сначала образуются два сперматоцида второго порядка, а затем четыре сперматиды, имеющие овальную форму и значительно меньшие размеры. Деление клеток во время периода созревания сопровождается перестройкой хромосомного аппарата (происходит мейоз). Сперматиды перемещаются в зону, ближайшую к просвету канальцев, где из них формируются сперматозоиды.

У большинства диких животных сперматогенез происходит лишь в определенные периоды года. В промежутках между ними в канальцах семенников содержатся лишь сперматогонии. Но у человека и большинства домашних животных сперматогенез происходит в течение всего года.

2.2 Овогенез

Фазы овогенеза сопоставимы с таковыми при сперматогенезе. В этом процессе также имеется период размножения, когда интенсивно делятся овогонии - мелкие клетки с относительно крупным ядром и небольшим количеством цитоплазмы. У млекопитающих и человека этот период заканчивается еще до рождения. Сформировавшиеся к этому времени овоциты первого порядка сохраняются далее без изменений многие годы. С наступлением половой зрелости периодически отдельные овоциты вступают в период роста. Овоциты увеличиваются, в них накапливаются желток, жир, пигменты. В цитоплазме клетки в ее органоидах и мембранах происходят сложные морфологические биохимические преобразования. Каждый овоцит окружается мелкими фолликулярными клетками, обеспечивающими его питание.

Далее наступает период созревания, в процессе которого происходят два последовательных деления, связанных с преобразованием хромосомного аппарата (мейоз). Кроме того, эти деления сопровождаются неравномерным разделением цитоплазмы между дочерними клетками. При делении овоцита первого порядка образуется одна крупная клетка - овоцит второго порядка, содержащая почти всю цитоплазму, и маленькая клетка, получившая название полярного, или редукционного тельца.

При втором делении созревания цитоплазма снова распределяется неравномерно. Образуется одна крупная овотида и второе редукционное тельце. В это время первое редукционное тельце также может разделиться на две клетки. Таким образом, из одного овоцита первого порядка образуются одна овотида и три редукционных тельца.

Далее из овотиды формируется яйцо, а редукционные тельца рассасываются или сохраняются на поверхности яйца, но не принимают участия в дальнейшем развитии. Неравномерное распределение цитоплазмы обеспечивает яйцу получение значительного количества цитоплазмы и питательных веществ, которые потребуются в будущем для развития зародыша.

У млекопитающих и человека периоды размножения и роста яйцевых клеток проходят в фолликулах. Фолликул заполнен жидкостью, внутри него находится яйцеклетка. Во время овуляции стенка фолликула лопается, яйцеклетка попадает в брюшную полость, а затем, как правило, в яйцеводы (маточные трубы). Период созревания яйцевых клеток протекает в трубах, здесь же происходит оплодотворение.

У многих животных овогенез и созревание яиц совершаются лишь в определенные сезоны года. У женщин обычно ежемесячно созревает одно яйцо, а за весь период половой зрелости около 400 яиц.

2.3 Мейоз

В ядрах незрелых половых клеток также, как и ядрах соматических клеток, все хромосомы парные, набор хромосом двойной (2 n), диплоидный. В процессе созревания половых клеток происходит редукционное деление (мейоз), при котором число хромосом уменьшается, становится одинарным (n), гаплоидным. Мейоз (от греч. meiosis - уменьшение) происходит во время гаметогенеза. Этот процесс совершается во время двух следующих одно за другим делений периода созревания, называемых соответственно первым и вторым мейотическим делением. Каждое из этих делений имеет фазы, аналогичные митозу.

Схематично эти фазы можно изобразить так:

Интерфаза I

Профаза I

Мейоз Деление первое Прометофаза I

Метафаза I

Анафаза I

Телофаза I

Интерфаза II - ин - Профаза II

терокинез Метафаза II

Деление второе Анафаза II

Телофаза II

В интерфазе I (по-видимому, еще в период роста) происходит удвоение количества хромосомного материала путем редупликации молекул ДНК.

Из всех фаз наиболее продолжительна и сложна по протекающим в ней процессам профаза I. В ней различают 5 последовательных стадий. Лептонема - стадия длинных, тонких, слабо спирализованных хромосом, на которых видны утолщения - хромомеры. Зигонема - стадия попарного соединения гомологичных хромосом, при котором хромомеры одной гомологичной хромосомы точно прикладываются к соответствующим хромомерам другой (это явление называется конъюгацией, или синапсисом). Пахинема - стадия толстых нитей. Гомологичные хромосомы соединены в пары - биваленты. Число бивалентов соответствует гаплоидному набору хромосом. На этой стадии каждая из хромосом, входящих в бивалент, состоит уже из двух хроматид, поэтому каждый бивалент включает в себя четыре хроматиды. В это время конъюгирующие хромосомы переплетаются, что приводит к обмену участками хромосом (происходит так называемый перекрест, или кроссинговер). Диплонема - стадия, когда гомологичные хромосомы начинают отталкиваться друг от друга, но в ряде участков, где происходит кроссинговер, они продолжают быть еще связанными. Диакинез - стадия, на которой отталкивание гомологичных хромосом продолжается, но они еще остаются соединенными в биваленты своими концами, образуя характерные фигуры - кольца и кресты. На этой стадии хромосомы максимально спирализованы, укорочены и утолщены. Непосредственно после диакинеза ядерная оболочка растворяется.

В прометафазе I спирализация хромосом достигает наибольшей степени. Они перемещаются в области экватора.

В метафазе I биваленты располагаются по экватору, так что центромеры гомологичных хромосом обращены к противоположным полюсам и отталкиваются друг от друга.

В анафазе Iначинают расходиться к полюсам не хроматиды, а целые гомологичные хромосомы каждой пары, так как в отличие от митоза центромера не делится и хроматиды не разъединяются. Этим первое мейотическое деление принципиально отличается от митоза. Деление заканчивается телофазой I.

Таким образом, во время первого мейотического деления происходит расхождение гомологичных хромосом. В каждой дочерней клетке уже содержится гаплоидное число хромосом, но содержание ДНК еще равно диплоидному их набору. Вслед за короткой интерфазой, во время которой синтеза ДНК не происходит, клетки вступают во второе мейотическое деление.

Профаза II продолжается недолго. Во время метафазы II хромосомы выстраиваются по экватору, центромеры делятся. В анафазе II сестринские хроматиды направляются к противоположным полюсам. Деление заканчивается телофазой II. После этого деления хроматиды, попавшие в ядра дочерних клеток, называются хромосомами.

Примордиальные половые клетки можно обнаружить на четвертой неделе развития за пределами зародыша в эндодерме желточного мешка. Оттуда они мигрируют в течение шестой недели в половые гребешки и объединяются с соматическими клетками, формируя примитивные гонады, которые вскоре дифференцируются в яички или яичники, в зависимости от состава половых хромосом зиготы (XY или XX).

И при , и при овогенезе происходит мейотическое деление, однако имеются важные различия в его деталях и сроках, что может иметь клинические и генетические последствия для потомства. Женский мейоз начинается рано в ходе эмбрионального развития в ограниченном количестве клеток. Напротив, мужской мейоз происходит непрерывно во многих клетках в течение всей взрослой жизни мужчины.

Непосредственно изучать мейоз человека весьма затруднительно. У женщин основные этапы мейоза происходят в яичниках плода, в овоцитах перед овуляцией и после оплодотворения. Хотя клетки после оплодотворения можно изучать in vitro, доступ к более ранним этапам ограничен.

Добыть тестикулярный материал для исследования мужского мейоза менее сложно, так как биопсию яичка включают в обследование многих мужчин, посещающих клиники по лечению бесплодия. Получено множество сведений о цитогенетических, биохимических и молекулярных механизмах нормального мейоза и причинах и последствиях мейотических нарушений.

Сперматогенез

Сперматозоиды формируются в семенных канальцах яичек после достижения полового созревания. Канальцы заполнены сперматогониями на разных ступенях дифференцировки. Эти клетки происходят из первичных половых клеток в результате длинной серии митозов. Последним типом клетки в последовательности сперматогенеза являются первичные сперматоциты, которые вступают в первое деление мейоза, формируя два гаплоидных вторичных сперматоцита.

Вторичные сперматоциты быстро проходят второе деление мейоза, образуя две сперматиды, которые без дальнейшего деления созревают в сперматозоиды. У человека этот процесс занимает около 64 дней. Образуется огромные количество сперматозоидов, обычно около 200 млн на одно семяизвержение, а в течение целой жизни примерно 1012, для чего необходимы многие сотни предшествующих митозов.

Овогенез

В отличие от сперматогенеза , который начинается при достижении половой зрелости и продолжается всю жизнь, овогенез начинается еще в ходе пренатального периода. Яйцеклетка развивается из овогониев, клеток в коре яичника, происходящих из первичных половых клеток в результате примерно 20 митозов. Каждый овогоний - центральная клетка в развивающемся фолликуле.

Примерно на третьем месяце внутриутробного развития овогоний зародыша начинают образовывать первичные овоциты, большинство из которых входит в профазу первого деления мейоза. Процесс овогенеза не синхронизирован, и как ранние, так и конечные его этапы сосуществуют в яичниках плода. На момент рождения девочки имеется несколько миллионов овоцитов, но в основном они деградируют.

Созревают и овулируют в конечном счете всего около 400 яйцеклеток. Первичные овоциты практически завершают профазу первого деления мейоза к моменту рождения, и те из них, которые не подвергаются дегенерации, остаются в этой фазе довольно долго, до овуляции в ходе менструального цикла.

С наступлением половой зрелости отдельные фолликулы примерно один раз в месяц начинают расти, созревать и овулировать. Перед овуляцией овоцит быстро завершает деление мейоза I таким образом, что одна клетка-потомок становится вторичным овоцитом (или яйцеклеткой), содержащим почти всю цитоплазму с органеллами, а вторая превращается в первое направительное (полярное) тельце.

Быстро начинается второе деление мейоза , во время овуляции доходит до стадии метафазы, где процесс деления приостанавливается, завершаясь в случае наступления оплодотворения.

Оплодотворение у человека

Оплодотворение яйцеклетки обычно происходит в фаллопиевых трубах в течение примерно суток после овуляции. Хотя около яйцеклетки может присутствовать множество сперматозоидов, проникновение в яйцеклетку первого же из них запускает цепочку биохимических событий, предотвращающих проникновение других сперматозоидов.

За оплодотворением следует завершение второго деления мейоза с образованием второго полярного тельца. Хромосомы оплодотворенного яйца и сперматозоида образуют пронуклеусы, окруженные ядерной мембраной. Вскоре после оплодотворения хромосомы зиготы удваиваются и она делится митозом, формируя две диплоидных дочерних клетки. Это первый митоз в серии дроблений, инициирующий процесс развития эмбриона.

Хотя развитие начинается с образования зиготы (зачатия), в клинической медицине начало и длительность беременности обычно рассчитывают от начала последнего менструального цикла, примерно за 14 дней до зачатия.

Важнейшей функцией всего человечества с момента сотворения мира является размножение, воспроизведение своего потомства. Это одна из главных задач, которую природа ставит перед всеми живущими существами на планете, в том числе и перед человеком, ведь без размножения невозможна и жизнь. За начало процесса размножения берут проникновение мужской гаметы в женскую. Но перед этим они должны созреть. Процесс созревания носит название гаметогенез.

Процесс созревания женских и мужских половых клеток отличается, что определяется их природной функцией.

Мужской гаметогенез называют сперматогенезом, женский – овогенезом. У представителей обоих полов эти процессы берет начало в половых железах. У представителей сильного пола – это тестикулы, у представительниц прекрасного пола – яичники. Именно гаметогенез обеспечивает воспроизведение потомства. Поговорим о нем подробнее.

Процесс созревания и роста половых клеток оказывает сильное влияние на воспроизведение потомства. У мужчины, у женщины гаметогенез имеет некоторые сходства, но также эти процессы имеют различия, каждый из них претендует на свои особенности. Сперматогенез и овогенез похожи только на первых 3 стадиях, далее каждый развивается собственным путем. Сравнительная характеристика этих двух процессов позволяет отследить особенности биологического плана, главной из которых является следующая: сперматозоидов всегда образуется гораздо больше, чем яйцеклеток.

Но даже несмотря на схожесть на первых 3 этапах, отличия все равно существуют. К примеру, развитие у мужчин характеризуется более длительным, интенсивным размножением гамет. Для овогенеза более выраженным является их рост. На этапе созревания в сперматогенезе из одной исходной клетки выходят 4 новые, именуемые сперматидами. На этапе созревания в овогенезе одна исходная клетка дает только одну яйцеклетку, а также три полярных тельца. Перечисляя особенности, нужно заметить, что сперматозоиды имеют хорошо выраженную форму, а о яйцеклетках этого сказать нельзя.

Стадии

Гаметогенез у мужчин и женщин проходит в несколько стадий развития. На первых трех стадиях можно обнаружить сходства сперматогенеза и овогенеза.

Только первые три этапа развития женской половой клетки схожи с мужской, но в дальнейшем они развиваются по разному.

Стадия размножения. Этап размножения берет свое начало в исходных клетках (для сперматогенеза это сперматогонии, исходные клетки для овогенеза называются овогониями). В дальнейшем из них будут образовываться мужские и женские половые гаметы, разделение которых происходит путем митоза, после чего значительно увеличивается их количество.

У мужчин исходные клетки размножаются в течение всего репродуктивного периода, размножение исходных женских клеток приходится на эмбриональный период.

Стадия роста. Данный период характеризуется значительным увеличением половых клеток в своих размерах – и в сперматогенезе, и в овогенезе. Сперматогонии и овогонии преобразуются в сперматоцитов и овоцитов первого порядка. Овоциты достигают больших размеров, так как в отличие от спермацитов, они накапливают в себе питательные вещества. Почему сперматозоидам они не нужны? Мужским гаметам важна высокая подвижность, а накопление веществ будет влиять на снижение данного критерия.

Стадия созревания. В чем заключается особенность этой стадии? На данном этапе клетка разделяется дважды, деления происходят друг за другом и обозначаются как первый мейоз и второй мейоз. Первоочередное разделение фактически является процессом образования сперматоцитов и овоцитов второго порядка, второе деление подразумевает формирование сперматидов и зрелых яйцеклеток с тремя полярными тельцами.

Гаметогенез у мужчин и женщин имеет свои особенности, ведь и предназначение у сперматозоидов и яйцеклеток разное. Как было сказано выше, процесс у мужчин в большинстве своем направлен на воспроизведение большого количества клеток. Это объясняется тем, что при оплодотворении яйцеклетки достигнет только один сперматозоид, остальным будет суждено погибнуть.

В процессе созревания мужская половая клетка достигает фазы формирования, которая отсутствует у женской репродуктивной клетки.

Заключительная стадия предполагает процесс формирования, который присущ только сперматогенезу. Заканчивая свое развитие, недозрелая сперматида перевоплощается в привычный сперматозоид, что характеризуется приобретением характерного внешнего вида. Период полового развития знаменуется началом выработки мужских гамет. Показательно представить все этапы созревания гамет поможет схема овогенеза и сперматогенеза.

Краткое сравнение

Для лучшего понимания отличий и сходств этих процессов представлена таблица. В таблице дана сравнительная характеристика овогенеза и сперматогенеза по различным критериям.

Половые клетки, их отличие от тканевых. Сперматогенез и овогенез, их регуляция.

1. Набор хромосому половых клеток гаплоидный, у соматических - диплоидный.

2. Для половых клеток характерно сложное, стадийное развитие; при этом имеет место особый способ деления - мейоз.

3. Половые клетки имеют специальные приспособления:

Сперматозоид имеет акрасому (для проникновения через оболочки я/к) и мощный двигательный аппарат - хвостик;

Яйцеклетка имеет желток (запас питательных веществ и строительных материалов) и оболочки (I, II, а у некоторых видов и III)

4. У половых клеток особое ядерно-цитоплазматическое отношение: у мужских пол. клеток очень высокое (преобладает ядро над цитоплазмой), в женских половых клетках очень низкое (преобладает цитоплазма над ядром).
5. Обмен веществ в зрелых половых клетках до оплодотворения находится на очень низком уровне (почти до анабиоза).

6. Биологическое назначение: если с соматической клетки может образоваться лишь такая же дочерняя клетка, то с половых клеток формируется целый новый организм.

Сперматогенез и овогенез.

Сперматозоиды у чело­века образуются в течение всего активного периода жизни мужчин. Продолжительность развития зрелых сперматозоидов из родоначальных клеток (сперматогониев) составляет около 70 – 75 сут. Вначале сперматогонии размножа­ются, делятся митотическим путем. При этом увеличивается количество сперматогоний. Начиная с периода полового созревания, часть сперма­тогониев прекращает делиться и всту­пает в стадию роста, а затем соз­ревания . На стадии созревания мейотическое деление приводит к об­разованию четырех сперматид, каж­дая из которых имеет гаплоидный набор хромосом (23 хромосомы). Сперматиды постепенно превраща­ются в сперматозоиды. В этих поло­вых клетках происходит перестройка структур: они удлиняются, у них формируются головка и хвост. У вер­хушки головки сперматозоида обра­зуется уплотненное тельце – акросома. При недоразвитии или отсутствии акросомы сперматозоид не способен опло­дотворить яйцеклетку.

Сформировавшиеся сперматозои­ды попадают в просвет семенных канальцев яичка и вместе с жидко­стью, образуемой стенками каналь­цев, постепенно продвигаются в сторону придатка яичка, который служит резервуаром для спермато­зоидов. Количество образующихся сперматозоидов огромно. В 1 см3 спермы содержится до 100 млн. сперматозоидов, скорость продвиже­ния которых составляет около 3,5 мм в 1 мин. В женских половых путях сперматозоиды сохраняют жизнеспо­собность в течение 1 – 2 сут.

клетки Лейдига . С возрастом в цитоплазме интерстициальных клеток начинает откладываться пигмент. Хорошо развитая гладкая эндоплазматическая сеть, многочисленные митохондрии с трубчатыми и везикулезными кристами указывают на способность интерстициальных клеток к выработке стероидных веществ, в данном случае мужского полового гормона – тестостерона . Высокая концентрация тестостерона в семенных канальцах обеспечивается АСБ(андроген-связывающий белок), синтезируемым клетками Сертоли.

Активность клеток Лейдига регулируется лютеинизирующим гормоном (ЛГ)аденогипофиза.

Обе функции гонад (генеративная и эндокринная) активируются аденогипофизарными гонадотропинами - фоллитропином (фолликулостимулируюший гормон, ФСГ) и лютропином (лютеинизируюший гормон, ЛГ). Фоллитропин влияет преимущественно на эпителио-сперматогенный слой, герминативную функцию семенника, а функции гландулоцитов регулируются лютропином. Однако в действительности взаимодействия гонадотропинов более сложны. Доказано, что регуляция герминативной функции семенника осуществляется совместным влиянием фоллитропина и лютропина.

Раз­множение будущих яйцеклеток (овогоний) в овогенезе происходит толь­ко в период внутриутробного раз­вития организма . При этом обра­зуются так называемые примордиальные фолликулы, располагающиеся в корковом веществе яичника. Каж­дый такой фолликул содержит незре­лую женскую половую клетку – овогонию, окруженную одним слоем фолликулярных клеток. Овогонии многократно митотически делятся, превращаясь в ооциты первого по­рядка, которые сохраняются в яични­ке девочки вплоть до ее полового созревания. К началу полового созре­вания в яичниках имеется около 300 тыс. ооцитов первого порядка. Ооциты вместе с окружающими их двумя слоями клеток фолликулярно­го эпителия образуют первичные фолликулы.

В период полового созревания и у половозрелой женщины большин­ство ооцитов гибнет, созревают толь­ко 400 – 500 яйцеклеток. В процессе созревания ооцит проходит стадии мейоза, в результате чего образуется ооцит второго порядка. Происходящее на этой стадии второе деление мейоза приводит к обра­зованию одной яйцеклетки с гаплоидным набором хромосом и трех направительных телец. Первичные фолликулы превращаются во вто­ричные фолликулы. Вокруг каждого вторичного ооцита образуется не­сколько оболочек, а внутри фоллику­ла накапливается жидкость. Таким образом, вторичный фолликул прев­ращается в пузырчатый (третичный) фолликул, заполненный фолликуляр­ной жидкостью. Зрелый пузырчатый фолликул достигает в диаметре 1 см. У половозрелой женщины каждый ме­сяц одновременно созревает 1, реже 2 фолликула, остальные фолли­кулы подвергаются обратному раз­витию – атрезии. На месте гибели таких недозревших и погибших фол­ликулов остаются структуры, полу­чившие название атритических тел.

В то время как мужские половые железы на протяжении своей активной деятельности непрерывно вырабатывает половой гормон (тестостерон), для яичника характерна циклическая (поочередная) продукция эстрогенов и гормона желтого тела - прогестерона.

Эстрогены (эстрадиол, эстрон и эстриол) обнаруживаются в жидкости, накапливающейся в полости растущих и зрелых фолликулов. Возрастное затухание деятельности яичников (период меномаузы) приводит к прекращению половых циклов.