Четверг, 22 октября 2020 16 +  Письмо редактору
Четверг, 22 октября 2020 16 +  Письмо редактору
Обновлена: 11-10-2020

Гаметогенез — как происходит развитие половых клеток


Гаметогенез — развитие половых клеток. Данный процесс протекает в половых органах, которые называются гонады. У женских особей гонады представлены яичниками, у мужских — семенниками. В яичниках образуется яйцеклетка, данный процесс называется овогенезом. Процесс созревания сперматозоидов у мужских особей называется сперматогенез.

процесс гаметогенеза

Что происходит во время гаметогенеза

В процессе гаметогенеза выделяют значимое событие деления клеток — мейоз. Мейоз включает в себя два быстро происходящих процесса разделения. Мейоз необходим для поддержания достаточного количества хромосом, принимающих участие в процессе оплодотворения яйцеклетки. Благодаря хромосомам появляются новые комбинации наследственных факторов.

Хромосомы делятся по дочерним ядрам в строго дозированном количестве, в этом заключается биологическая значимость мейоза. Митоз позволяет увеличивать популяцию клеточных тканей, обеспечивая жизнь организма.

Слияние мужских и женских половых клеток происходит в результате оплодотворения — внешнего или внутреннего. В результате появляется зигота — плодная гамета, которая наделена диплоидным набором хромосом, присущим всем соматическим клеткам.

Как происходит гаметогенез

В процессе прогенеза (образовании половых клеток) участвуют овогонии, число которых закладывается еще на стадии эмбрионального развития.

Процесс деления мужских спермогониев на фазе гаметогенеза является непрерывным течением. Женская яйцеклетка будет полностью созревшей и сформированной только после оплодотворения. Главное отличие мужских и женских клеток в том, что при овогенезе воспроизводится всего одна, при сперматогенезе — 4 гаметы.

Как мужские, так и женские половые клетки проходят общие стадии развития:

  • размножение — гаметы имеют полный комплект хромосом;
  • рост — гаметы скапливают питательные вещества и цитоплазму;
  • удвоение ДНК — процесс происходит на стадии роста, в момент образования гаметоцитов;
  • созревание — процессу созревания способствует мейотический процесс;
  • на последней стадии у сперматозоидов появляется подвижность, а яйцеклетка покрывается оболочкой.

стадии гаметогенеза

Стадия сперматогенеза

Сперматогенезом называется процесс, в результате которого образовываются и созревают сперматозоиды. На сперматогенез, локализующийся в яичках мужчины, уходит 75 дней. Процесс начинается в период полового созревания. Яичники вынесены за предел тела для того, чтобы в них поддерживалась температура 34 °С.

Сперматогенез проходит в 4 стадии:

  1. Стадия деления. Сперматогонии — малые округлые клетки — находятся у базальной мембраны, в самом дальнем ряду. Они являются стволовыми клетками, из которых будут развиваться будущие гаметы. Часть округлых клеток находится в процессе активного деления — они как бы «сдвигают» дочерние клетки в направлении извилистого канальца. На данном этапе стволовые клетки уже содержат 23 необходимые пары хромосом.
  2. Стадия роста. Получившиеся частицы начинают увеличиваться в размерах и накапливать питательные вещества. Их цепочки ДНК удваиваются и готовятся к дальнейшей стадии преобразований.
  3. Стадия созревания. В результате мейоза происходит образование сперматидов 1 и 2 порядка. Сперматиды 2 порядка содержат только половину необходимого набора хромосом. Из одного сперматида появляются 4 дочерних частицы. Две дочерние частицы несут в себе Х-хромосому, необходимую для рождения девочки, две другие — хромосомы, необходимые для зачатия мальчика. Из этого становится понятно, что именно сперматозоиды несут генетическую информацию, определяющую пол будущего ребенка. На данной связи половые клетки имеют большую связь с клетками Сертоли, обеспечивающими их кислородом и необходимыми питательными элементами. Для того, чтобы сперматиды развивались полноценно, они соединены между собой цитоплазматическими мостиками.
  4. Стадия формирования. Сперматозоиды окончательно созревают и приобретают необходимую форму за счет правильного распределения органелл. У элементов появляются жгутики, свешивающиеся в просвет канальцев и отвечающие за нормальное движение сперматозоидов. Данные жгутики являются своего рода «энергетическими станциями». Комплекс Гольджи смещается к переднему краю головки и формирует акросому — структуру, которая отвечает за расплавление оболочки ооцита. Без данного процесса оплодотворение невозможно. Соединения между полностью созревшими клетками распадаются и они выходят в извитые канальца. В просвете канальцев клетки соединяются с секретом предстательной железы, и в момент эякуляции покидают яички.

формирование половых клеток

Стадия овогенеза

Формирование женских половых клеток у млекопитающих начинается еще внутриутробно, то есть до того, как девочка появится на свет.

Процесс овогенеза включает в себя три стадии, без которых невозможно полноценное созревание и развитие яйцеклетки:

  1. Фаза размножения. В яичнике плода много зародышевых клеток — эпителиоцитов, которые активно делятся митозом. В результате процесса деления в корковом слое яичника накапливаются овогонии. Это активные клетки, отвечающие за накопление питательных веществ — белков, жиров и глюкозы. Овогонии имеют диплоидный набор хромосом и являются идентичными своим предшественницам. Единственное их различие — больший размер.
  2. Фаза роста. Наступает в яичниках незадолго до того, как девочка должна появиться на свет. В процессе митоза овогонии превращаются в овоциты первого порядка. Цитоплазма овогоний равномерно распределяется между дочерними клетками, что приводит к их уменьшению. Дочерние клетки быстро увеличиваются в размерах, подготавливаясь к процессу собственного деления. Для диплоидных ядер и протоплазмы наступает профаза, приводящая к консервации овоцитов виде примордиального фолликула. В яичниках девочки заложено около 2 млн. фолликулов, из которых дальнейшее развитие получают 400-450 штук.
  3. Женский организм развивается и приходят месячные. За 20 дней до этого события начинается фаза созревания. Для одного из примордиальных фолликулов организм включает «зеленый свет». При получении такого сигнала фолликул начинает расти, и его размеры увеличиваются. Теперь фолликул называется первичным. Он включается в фазу, которая была остановлена много лет назад, перед рождением девочки. Происходит мейотическое деление, в результате которого появляется овоцит второго порядка. Данный овоцит, укрывшийся в яйценосном холмике и омытый жидкостью зрелого фолликула, вступает во второе делений мейоза. Здесь его настигает овуляция.

В чем различия овогенеза и сперматогенеза

Гаметогенез мужских и женских половых клеток отчасти схожи между собой, однако, процесс созревания яйцеклетки имеет ряд интересных отличий:

  1. Гаметогенез мужчин и женщин стартует в разные сроки. Сперматогенез запускается у мальчиков в период полового созревания. Овогенез начинается задолго до того, как девочка появится на свет. Интересно, что финальной стадии развития достигают лишь несколько половых клеток во время оплодотворения.
  2. Различается продолжительность жизни мужских и женских половых клеток во время гаметогенеза. Для того, чтобы мужские гаметы прошли путь от зародыша до полноценных спермиев, им требуется 74-75 дней. Начиная с первых этапов сперматогенеза мужские гаметы остаются жизнеспособными 110 дней. Яйцеклетки женщины, вышедшие в период овуляции, являются результатом 15- или даже 40-летнего ожидания.
  3. Существенная разница прослеживается и в количественных показателях половых клеток. Мужчины, чья половая жизнь регулярная и реализованная, выбрасывают сперматозоиды, чье количество исчисляется в сотнях миллиардов. У женских особей лишь 400-450 яйцеклеток проходят фазы подготовки и созревания за период от первой менструации и до начала климакса.

митоз и мейоз

Строение яйцеклетки

Женская половая клетка чаще всего имеет шарообразную форму и весь набор органелл, присущий любой клетке. Яйцеклетка имеет больший размер, чем сперматозоид потому, что она накапливает огромное количество питательных веществ, необходимых для зачатия плода.

Яйцеклетка покрыта специфическими оболочками, выполняющими несколько важных функций:

  • защищают яйцеклетку;
  • препятствуют проникновению в нее нескольких сперматозоидов;
  • импортируют зародыш к стенкам матки.

Вокруг яйцеклетки всегда присутствует плазматическая мембрана, а снаружи она покрыта мукополисахаридной блестящей оболочкой.

На оболочке яйцеклетки присутствует лучистый венец, отвечающий за питание и защиту яйцеклетки. Защиту венца может пробить только одновременная атака нескольких сперматозоидов. После такого воздействия шансы яйцеклетки на оплодотворение падают.

Яйцеклетка не имеет своего двигательного аппарата, поэтому тратит около 7 дней на то. чтобы переместиться в яйцевод.

В оплодотворенной яйцеклетке плазматическая сегрегация, позволяющая в дальнейшем обеспечить все будущие ткани цитоплазмой в достаточном количестве.

сперматогенез

Конструкция и особенности сперматозоида

Сперматозоид, сильно отличающийся от всех остальных клеток организма, имеет настолько маленький размер, что увидеть его можно только под микроскопом.

Ученые выдвигают теорию о том, что сперматозоиды — мальчики отличаются большей подвижностью, но живут всего сутки. А вот сперматозоиды с набором Х-хромосом способны жить до 4 суток, но отличаются малой степенью подвижности. Поэтому, если родители хотят сына, процесс зачатия должен происходить непосредственно в день овуляции.

Сперматозоид имеет сложное строение и состоит из:

  1. Головки. В головке спермия, напоминающей форму ложки, присутствует ядро, содержащее 23 хромосомы и отвечающее за пол будущего ребенка; мембранный пузырек, содержащий ферменты, растворяющие оболочку яйцеклетки и позволяющие спермию попасть в нее; центросому, регулирующую движения хвостика спермия.
  2. Шейки. Шейка имеет крохотный размер, но позволяет головке сперматозоида быть подвижной и наклоняться под определенным углом.
  3. Средней части. Через тело спермия проходит осевая нить, регулирующая подвижность хвостовой части. Средняя часть содержит митохондрии, выделяющие энергию, необходимую спермию для движения.
  4. Хвостика. Правильная форма хвостика позволяет спермию поддерживать нормальную скорость и двигаться в правильном направлении. Хвост является своего рода «винтом» и состоит из фибрилл.

Оплодотворение яйцеклетки наступает в тот момент, когда происходит слияние мужской и женской гамет. Гаметогенез — многоэтапный и сложный процесс оплодотворения, необходимый для того, чтобы на свет появился новый человек.

Какие гормональные препараты вы принимали для стимуляции овуляции?

Используемые источники

Об авторе: Ирина Черникова

Мохова Анна Николаевна (Страница автора | Все статьи) Врач репродуктолог. Занимается диагностикой и лечением бесплодия, лечением гинекологических больных. Проводит малые диагностические и лечебные вмешательства, диагностические лапароскопии, операции на придатках матки, операции на матке и придатках лапаратомическим и влагалищным доступом, пластические операции на половых органах.
Оцените статью Очень плохоПлохоСреднеХорошоОтлично (Еще нет голосов, оставьте первым)
Загрузка...

ЕСТЬ ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ, ОБЯЗАТЕЛЬНО НЕОБХОДИМА КОНСУЛЬТАЦИЯ ВРАЧА!
Медицинский центр репродукции «Дети из пробирки»
Лицензия № ЛО-77-01-017354 от 21 января 2019 г.
Политика конфиденциальности - Использование информации - Проконсультируйтесь с врачом
© 2017-2020 Born in vitro