Гаметогенез, оплодотворение

ГАМЕТОГЕНЕЗ
Гаметогенез — это процесс развития половых клеток — гамет (рис. 308). Предшественники гамет (гаметоциты) образуются на ранних стадиях развития зародыша за пределами половых желез, а затем мигрируют в них. На стадии гаметоцитов клетки, как правило, неотличимы. Различия появляются лишь после их проникновения в половые железы. Гаметоциты диплоидны

Период
размножения
Сперматогенез
2п2с
2п2с
2п2с
2п2с
2п2с
2п2с
2п2с
Овогенез
2п2с
2п2с
2п2с
2п2с
2п2с
2п2с
2п2с
сперматогонии
овогонии

Период роста
2п2с
2п2с
Сперматоцит I порядка
Овоцит I порядка
2п4с
2п4с
?
?

СПЕРМАТОГЕНЕЗ ОВОГЕНЕЗ
Период созревания
2п4с
1п2с
1п2с
1п1с
1п1с
1п1с
1п1с
2п4с
1п2с
1п1с
1п2с
1п1с
1п1с
1п1с
сперматиды овотиды
сперматоцит II порядка
овоцицит II порядка
сперматоцит II порядка

Период формирования
1п1с
1п1с
1п1с
1п1с
1п1с
сперматозоиды ЯЙЦЕКЛЕТКА

ОВОГЕНЕЗ
Все периоды развития яйцеклеток осуществляются у животных в яичниках. В отличие от образования сперматозоидов, которое происходит только после достижения половой зрелости (в частности, у позвоночных животных), процесс образования яйцеклеток начинается еще у зародыша. Период размножения полностью осуществляется на зародышевой стадии развития и заканчивается к моменту рождения , в результате оогенеза образуется одна нормальная яйцеклетка и три полярных тельца.

ОВОГЕНЕЗ (ООГЕНЕЗ)
Фаза размножения 2n4c ---) оогонии 2n2c внутриутробное развитие.
Фаза роста ---) ооцит 1 порядка 2n4c
(рождение)
Фаза созревания:
Мейоз 1 ---) ооцит 2 порядка n2c до овуляции и образование направительного тельца (овуляция)
Мейоз 2---) яйцеклетка 2n2c (---- ОПЛОДОТВОРЕНИЕ и образуются 1 крупная гаплоидная яйцеклетка с запасом питательных веществ и 3 мелких гаплоидных клетки – направительные тельца, необходимые для равномерного распределения хромосом в мейозе, а за тем погибают

СПЕРМАТОГЕНЕЗ
Во время периода размножения диплоидные сперматогенные клетки делятся митотически, в результате чего образуется множество более мелких клеток, называемых сперматогониями.. Другая часть — прекращает делиться и увеличивается в размерах, вступая в следующий период сперматогенеза — период роста. Увеличившиеся в размерах сперматогонии называются сперматоцитами 1-го порядка. Период созревания начинается тогда, когда сперматоцит 1-го порядка подвергается первому мейотическому делению, в результате чего образуются два сперматоцита 2-го порядка. Затем эти вновь образовавшиеся клетки делятся (второе мейотическое деление), и в результате образуются гаплоидные сперматиды. Таким образом, из одного сперматоцита 1-го порядка возникают четыре гаплоидных сперматиды.

СПЕРМАТОГЕНЕЗ
Фаза размножения 2n4c в результате митоза образуются многочисленные сперматогонии 2n2c .
Фаза роста. На этой стадии сперматогонии незначительно увеличиваются в размерах, и из каждой клетки образуется сперматоцит 1 порядка 2n4c.
Фаза созревания:
Мейоз 1 образуется 2 сперматоцита 2 порядка n2c.
Мейоз 2 образуется 4 гаплоидные клетки – сперматиды. nc
Все 4 клетки одинаковы по величине, созревают 4 сперматозоида.
Процесс образования сперматозоидов у человека занимает 70 дней.

Гаметы
Гаметы — это половые клетки, при слиянии которых образуется зигота, дающая начало новому организму. Они представляют собой высокоспециализированные клетки, участвующие в осуществлении процессов, связанных с половым размножением. Гаметы имеют ряд особенностей, отличающих их от соматических клеток:
хромосомный набор соматических клеток (у большинства организмов) — диплоидный (2n 2с), а гамет — гаплоидный (n с);
гаметы не делятся;
гаметы, особенно яйцеклетки, более крупные, чем соматические клетки;
яйцеклетка содержит много питательных веществ, сперматозоид — мало (практически отсутствуют);
гаметы имеют измененное ядерно-цитоплазматическое соотношение по сравнению с соматическими клетками (в яйцеклетке ядро занимает значительно больший объем, чем цитоплазма, в сперматозоиде — наоборот, причем ядро имеет такие же размеры, что и яйцеклетка).

ОРГАНИЗАЦИЯ СПЕРМАТОЗОИДОВ
Сперматозоид открыт в 1617 году учеником Гука. Он обеспечивает встречу с яйцеклеткой, приносит в нее свою часть генетической информации, стимулирует развитие зиготы. Длина сперматозоида человека 50-60 мкм. Функции сперматозоида определяют и его строение. Сперматозоид млекопитающих имеет форму длинной нити

Яйцеклетка человека была открыта в 1821 году К.М.Бэром. Окончательное созревание яйцеклетки происходит уже после оплодотворения, поэтому фактически зрелой яйцеклетки не существует.
Размер яйцеклеток колеблется в широких пределах — от нескольких десятков микрометров до нескольких сантиметров (яйцеклетка человека — около 100 мкм, яйцо страуса, имеющее длину со скорлупой порядка 155 мм — тоже яйцеклетка). Форма ее обычно округлая или слегка сплюснутая.

У большинства животных яйцеклетки имеют дополнительные оболочки, располагающиеся поверх цитоплазматической мембраны. В зависимости от происхождения . Различают:
 Первичные оболочки, возникающие в результате выделения ооцитом и, возможно, фолликулярными клетками веществ. Выполняют защитную функцию.. У млекопитающих эта оболочка называется блестящей.
 Вторичные оболочки, образованные выделениями фолликулярных клеток яичника. Имеются не у всех яиц. Вторичная оболочка яиц многих насекомых, например, содержит канал — микропиле, через который спер-матозоид проникает в яйцеклетку.
 Третичные оболочки,. Например, у птиц происходит образование белковой, подскорлуповой пергаментной, скорлуповой и надскорлуповой оболочек.

млекопитающие

алецитальные яйца — яйца, не содержащие желтка или имеющие незначительное количество желточных включе-
ний (млекопитающие, плоские черви);
изолецитальные яйца — яйца с равномерно распределенным желтком (ланцетник, морской еж);
умеренно телолецитальные яйца — яйца с неравномерным распределением желтка (рыбы, земноводные);
резко телолецитальные яйца — яйца, в которых желток занимает большую часть, и лишь небольшой участок цитоплазмы на анимальном полюсе свободен от него (птицы).

Типы дробления яйцеклеток

Женская половая система
Яичник содержит 300-400 яйцеклеток, вырабатывает гормон эстроген.
Он имеет миндалевидную форму и достигает длины 3 см.
Яйцеклетки —
женские половые клетки

Из 23 пар хромосом
только одна определяет пол будущего ребенка
Хромосомы Х Y
Хромосомы X X

Диаметр = 0,15 мм
Диаметр = 0,005 мм
Оплодотворение —–
совокупность процессов, приводящих к слиянию мужских и женских гамет (сингамия), объединению их ядер (кариогамия) и образованию зиготы, которая дает начало новому организму.

В ПРОЦЕССЕ ОПЛОДОТВОРЕНИЯ ПРОИСХОДИТ:
1)активация яйцеклетки;
2)восстановление диплоидного набора хромосом;
3)определение пола будущего организма;
4)объединение наследственных свойств родительских организмов и возникновение у потомков новых комбинаций наследственных факторов.

Санкт-Петербург гимназия № 441
учитель биологии Деларова Е.В.
ОПЛОДОТВОРЕНИЕ У ЖИВОТНЫХ
Внешнее
Внутреннее
Рыбы, земноводные, большинство моллюсков, некоторые черви
Пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие

Санкт-Петербург гимназия № 441
учитель биологии Деларова Е.В.
ВНЕШНЕЕ ОПЛОДОТВОРЕНИЕ
Происходит вне организма самки, обычно в водной среде
При внешнем оплодотворении много половых клеток гибнет

ВНУТРЕННЕЕ ОПЛОДОТВОРЕНИЕ
Происходит в половых путях самки, обычно в водной среде
Зигота защищена материнским организмом
Уменьшается вероятность гибели клеток в окружающей среде
Строение амниотического яйца
Развитие зародыша млекопитающего

http://www.geneticsandsociety.org/article.php?id=4443
ЭКО (экстракорпоральное оплодотворение)
http://samtec.su/?bdf=picture-of-in-vitro-fertilization

Санкт-Петербург гимназия № 441
ПАРТЕНОГЕНЕЗ
parthenos (греч.) - девстенница
genesis (греч.) - возникновение
Развитие полноценных особей происходит из неоплодотворенной яйцеклетки
Встречается у некоторый растений, насекомых (перепончатокрылые), червей, рептилий и птиц

Факторы, способные повлиять на процесс оплодотворения:
Алкоголь, никотин, наркотики. Антибиотики.
Рентгеновское, радиоактивное излучение.
Инфекционные заболевания. Воспалительные процессы.
Неправильный образ жизни, в том числе
ранние половые связи.
Избыточный или недостаточный вес.
Гормональные нарушения.
Стрессы.
Хирургические операции, особенно на органах малого таза.
Наследственные заболевания.
Аномалии внутренних органов.