Теория

Гаметогенез

Опубликовано: 16.10.2025 16:44

Половое размножение организмов обеспечивается с помощью специализированных клеток – гамет (половых клеток) – сперматозоидов и яйцеклеток.

Сперматозоид

Состоит из трех частей:

1) Головка - в передней части находится акросома – одномембранный пузырек (видоизмененный аппарат Гольджи), содержащий ферменты, которые разрушают оболочки яйцеклетки при оплодотворении гаплоидное (n) ядро;

2) Шейка - 2 центриоли клеточного центра: от одной из них, более удаленной от ядра (дистальной), берет начало аксонема — осевая нить жгутика, основу которой составляют дуплеты микротрубочек – 9 периферических и 1 центральный, другая, расположенная ближе к ядру (проксимальная), участвует в формировании веретена деления в зиготе. Митохондрии – окружают начальный отдел аксонемы и обеспечивают синтез энергии АТФ, необходимой для движения жгутика;

3) Хвост (жгутик) - осевая нить из микротрубочек (аксонема), окруженная плазмалеммой:

• обеспечивает движение сперматозоида.

Основные характеристики:

• Мужские половые клетки;

• Мелкие, подвижные, без запаса питательных веществ;

• Содержат Х или Y половые хромосомы. У человека пол (XX – женский и XY – мужской) зависит от того, какой сперматозоид оплодотворит яйцеклетку – Х–содержащий или Y–содержащий.

Яйцеклетка

Особенности строения:

• Крупное гаплоидное (n) ядро и большой объем цитоплазмы;

• Плазмалемму (оволемму) покрывают несколько оболочек:

◦ Желточная оболочка – является производной плазмалеммы. У человека входит в состав блестящей оболочки;

◦ Блестящая (прозрачная) оболочка/зона – содержит на своей поверхности рецепторы, которые предотвращают слияние половых клеток разных видов организмов (обеспечивают видоспецифичное узнавание сперматозоидов) и полиспермию (проникновение в яйцеклетку более одного сперматозоида);

◦ Лучистый венец – образован фолликулярными клетками, которые обеспечивают женскую гамету питанием, а также вырабатывают гормоны, которые стимулируют созревание будущей яйцеклетки;

Яйцеклетки некоторых животных (зародыши которых развиваются вне материнского организма) имеют дополнительные оболочки (белковая, подскорлуповая, скорлуповая и др), обеспечивающие защиту будущего зародыша (от механических повреждений, биологических факторов и тд).

Основные характеристики:

• Женские половые клетки;

• Крупные*, неподвижные, содержат большой запас питательных веществ;

• Содержит только X- половую хромосому;

• Обеспечивают цитоплазматическую изменчивость, т.к. именно от нее в зиготу помимо генетической информации, передается вся цитоплазма (в том числе и полуавтономные органоиды с их кольцевыми ДНК);

*Размер яйцеклетки зависит от конкретного вида организма. Самые крупные женские гаметы характерны для животных, зародыши которых развиваются вне материнского организма — птиц, пресмыкающихся, земноводных, многих рыб.

Гаметогенез – это процесс образования половых клеток (гамет)

Сперматогенез - процесс образования мужских половых клеток (сперматозоидов).

Овогенез (оогенез) - процесс образования женских половых клеток (яйцеклеток).

Сравнительная характеристика сперматогенеза и овогенеза (оогенеза):

Сперматогенез	Овогенез (оогенез)
У большинства животных происходит в семенниках	У большинства животных происходит в яичниках
Начинается только в период полового созревания и продолжается всю жизнь	Начинается в эмбриональном периоде, во время которого закладывается только определенное количество будущих яйцеклеток
Включает четыре периода: размножение, рост, созревание и формирование	Включает три периода: размножение, рост и созревание
Период роста выражен хуже – не приводит к значительному увеличению размеров клеток	Лучше выражен (длинный) период роста – масса и объем клетки сильно увеличиваются
Во время мейоза образуются одинаковые по размеру клетки (т.е. происходит равномерное распределение цитоплазмы)	Во время мейоза образуются разные по размерам клетки (т.е. происходит неравномерное распределение цитоплазмы)
Из одного сперматогония (диплоидной клеткипредшественницы) образуются четыре полноценные гаплоидные половые клетки	Из одного овогония (диплоидной клетки-предшественницы) образуются одна полноценная гаплоидная половая клетка и три гаплоидных редукционных тельца
Образуется много мелких неподвижных гамет без запаса питательных веществ	Образуются крупные, неподвижные клетки с большим запасом питательных веществ
Завершается сразу (образование различных клеток-предшественников сперматозоидов и их формирование с приобретением вида зрелых сперматозоидов начинается во время полового созревания и завершается без «остановок» на различных стадиях)	Завершается только в момент оплодотворения – на разных стадиях процесса происходят его 2 блокировки: – первая «остановка» (блок) происходит еще у эмбриона во время профазы 1-го деления мейоза овоцита 1-го порядка и продолжается до момента полового созревания организма – вторая «остановка» происходит во время метафазы мейоза 2*

Второе деление мейоза в овоците второго порядка (т.е. образование зрелой яйцеклетки) завершается только после проникновения сперматозоида внутрь овоцита. В ооците второго порядка второе деление мейоза идет до метафазы II, а затем останавливается. После этого происходит овуляция — ооцит второго порядка выходит из фолликула яичника в брюшную полость, а затем попадает в маточную трубу. Если в течение определенного времени (у человека 24-48 часов) в клетку проникает сперматозоид, мейоз завершается и образуется зрелая яйцеклетка. Если же оплодотворение не произошло, ооцит второго порядка погибает в маточной трубе и выводится из организма.