Половые клетки. Гаметогенез

Гаметогенез
Сперматогенез
Оогенез

Эта презентация есть в интернете!
https://vk.com/biomolchanov

Тип строения семенников
I – Фолликулярный тип (круглоротые);
II – Фолликулярно-цистный тип (хрящевые рыбы, хвостатые амфибии);
III – Канальцево-цистный тип (костные рыбы, бесхвостые амфибии);
IV – Канальцевый тип (рептилии, птицы, млекопитающие)
Молчанов А.Ю. Биологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова

I – Фолликулярный тип (круглоротые). С-ф является фолликул. Его стенка выстлана фолликулярными клетками. Между их отростками распол. половые клетки. Освобождение происходит на стадии сперматид;
II – Фолликулярно-цистный тип (хрящевые рыбы, хвостатые амфибии). Фолликул состоит из цист. У хрящевых рыб циста образована одной фолликулярной клеткой, у амфибий несколькими. Половые клетки в составе фолликула развиваются синхронно;
III – Канальцево-цистный тип (костные рыбы, бесхвостые амфибии); Стенка канальца образована цистами. Во время спермиогенеза половая клетка сохраняет контакт с фоллликулярной клеткой.
IV – Канальцевый тип (рептилии, птицы, млекопитающие)
Тип строения семенников
Молчанов А.Ю. Биологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова

Схема строения семенного канальца костистых рыб
с пристеночно расположенными сперматоцистами
А – в период угасания сперматогенеза
Б – в период активного сперматогенеза
1 – сперматогонии
2 – фолликулярные клетки
3 – ядро фолликулярной клетки
4 – базальная мембрана
5 – сперматоциты
6 – сперматиды
7 - цисты
Молчанов А.Ю. Биологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова

Сперматозоиды:
1 — кролика; 2 — крысы;
3 — морской свинки:
4 — человека;
5 — десятиногого рака;
6 — паука; 7 — жука;
8 — хвоша; 9 — мха;
10 — папоротника.
Молчанов А.Ю. Биологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова

Строение канальцев
Молчанов А.Ю. Биологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова

Строение сперматозоида
Молчанов А.Ю. Биологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова

Аппарат Гольджи превращается в акросому;
Клетка Сертоле забирает избыточную цитоплазму;
Образуется жгутик;
Центриоли удваиваются;
Дальняя от ядра центриоль даёт начало аксонеме (цитоскелет жгутика);
Митохондрии перемещаются в шейку и сливаются в единую структуру вокруг аксонемы;
Формирование (Спермиогенез)
Молчанов А.Ю. Биологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова

Функции клеток Сертоле
Трофическая
Опорная
Регуляторная
Изолирующая
Гормональная (паракринная)

Виды оогенеза
Диффузный (нелокализованный) - губки, гидроидные полипы;
Локализованный – солитарный, черви;
Локализованный – алиментарный
Нутриментарный (насекомые)
Фолликулярный (позвононые).
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012160605001193
Schematic comparison of the contribution of nurse cells to oogenesis in Hydra, Caenorhabditis and Drosophila. Ap—apoptotic cell, GV—germinal vesicle, Nc—nurse cell, Ph—phagocytic body.

Типы оогенеза у животных
Молчанов А.Ю. Биологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова

Оогенез губок
Изображение получено на конфокальном микроскопе. Ядра прокрашены TO-PRO-3.
En—endoderm, M—mesoglea, Nc—nurse cell, Oc—oocyte, Scale bar: 40 μm
Ядра прокрашены DAPI.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012160605001193

ФАГОЦИТАРНЫЙ ТИП ПИТАНИЯ
Молчанов А.Ю. Биологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова

СОЛИТАРНЫЙ ТИП ПИТАНИЯ
Молчанов А.Ю. Биологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова

Локализованный оогенез у кораллов
Localization of Vg (vitellogenin) and Ep (egg protein) in E. ancora as assessed by immunohistochemistry. a Localization of Vg. b Higher-magnification view of the inset shown in a. Vg immunoreactivity was also detected in the somatic cells adjacent to the oocytes ( arrows ). c Localization of Ep. d Higher-magnification view of the inset shown in c. Ep immunoreactivity was detected in oocytes and somatic cells adjacent to oocytes but was faint or almost undetectable in cells of body wall.
https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-319-31305-4_16

Солитарный оогенез
Disposition des ovaires (germarium) et des glandes vitellogènes (vitellarium) chez Schmidtea mediterranea mature.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1631069111000904?via%3Dihub

Структура зрелого яичника: периферические яичники (жареные стрелы), очень молодые и созревающие яйцеклетки (средние стрелы), суб-зрелые или зрелые яйцеклетки вблизи яйцеклеточной трубки (to) (две большие стрелы) (шкала = 30 мкм). 3. Полудрагоценный разрез яичников, показывающий зону роста, которая содержит зрелые яйцеклетки (большие стрелы) с большими ядрами, и цитоплазму, богатую базофильными кровяными клетками (маленькие стрелы) и, в правом верхнем углу, часть яйцеклеточной трубки (to), содержащей сперматозоиды, где происходит оплодотворение
Structure d’un ovaire mature: les ovogonies à la périphérie (flèches grêles), les ovocytes très jeunes et en cours de maturation (flèches moyennes), les ovocytes sub-matures ou matures près du tube oviductaire (to) (deux flèches plus grosses) (Barre d’échelle = 30 μm). 3. Coupe semi-fine d’ovaire, montrant la zone de croissance qui renferme des ovocytes matures (grandes flèches) à gros noyaux (n), et à cytoplasme riche en globules vitellins basophiles (petites flèches) et, dans l’angle supérieur droit, une partie du tube oviductaire (to) renfermant des spermatozoïdes, où se produit la fécondation

Фолликулярный тип Нутриментарный тип
питания питания
Молчанов А.Ю. Биологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова
Из материнской ткани образуется около 1000 мелких фолликулярных клеток, окружающих будущий ооцит с трофическими клетками.

ДНК хромосом трофических клеток претерпевают многократное копирование (политенизация), что существенно активизирует их функционирова­ние в процессе обслуживания яйцеклетки.
НУТРИМЕНТАРНЫЙ ТИП ПИТАНИЯ
https://studfile.net/preview/6266270/page:37/
Каждая такая клетка претерпевает 4 деления, так что возни­кает 16 клеток, одна из которых будет половой. Остальные клет­ки становятся питающими (трофоцитами) и соединены с яйцеклеткой цитоплазматическимимостиками, по которым в нее поступают различные вещества, принимающие участие в формировании градиентов.

Созревающий ооцит и питающие его клетки
https://nsu.ru/xmlui/bitstream/handle/nsu/690/Serov%20Battulin%20Genetika%20Razvitiya.pdf
Молчанов А.Ю. Биологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова

ФОЛЛИКУЛЯРНЫЙ ТИП ПИТАНИЯ
Молчанов А.Ю. Биологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова

Яйцеклетки отличаются
Количеством желтка
Расположением желтка
Набором оболочек

Типы яйцеклеток по расположению желтка

ВИТЕЛЛОГЕНИН
ТРАНСПОРТ В ООЦИТ ЧЕРЕЗ ФОЛЛИКУЛЯРНЫЙ ЭПИТЕЛИЙ
СИНТЕЗ ЖЕЛТКА
ГОЛОВНЫЕ ГАНГЛИИ
ГОРМОНАЛЬНЫЙ СИГНАЛ
ЦЕЛОМОЦИТЫ
ТРАНСЭВОЛЮЦИОННЫЕ ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ РЯДЫ РЕГУЛЯЦИИ ВИТЕЛЛОГЕНЕЗА
ГИПОФИЗ
ГОНАДОТРОПИН
ФОЛЛИКУЛЯРНЫЙ ЭПИТЕЛИЙ ЯИЧНИКА
ЭСТРОГЕН
ПЕЧЕНЬ
ПОЗВОНОЧНЫЕ
CORPORA ALLATA
ФОЛЛИКУЛЯРНЫЙ ГОРМОН
ФОЛЛИКУЛЯРНЫЙ ЭПИТЕЛИЙ ЯИЧНИКА
ЭКДИЗОН
ЖИРОВОЕ ТЕЛО
НАСЕКОМЫЕ
АННЕЛИДЫ
?

Изменение числа половых клеток в яичнике человека (По Baker, 1970)

ВОЗРАСТ
ГИСТОЛОГИЯ
ФОЛЛИКУЛОВ
МЕЙОТИЧЕСКИЕ
СОБЫТИЯ В ЯЙЦЕ
ХРОМОСОМНЫЙ
НАБОР
Оогоний
митоз
Ооцит I порядка
Ооцит I порядка
Ооцит I порядка
Ооцит II порядка
Ооцит II порядка
Оплодотворенное яйцо
2n2c
2n4c
2n4c
2n4c
1n2c
1n2c
1n1c
Фолликулов нет
Примордиальные фолликулы
Первичные фолликулы
Вторичные
Фолликулы
Третичные
фолликулы
(преовуляторный)
Овулировавшая
Яйцеклетка
Оплодотворенная
яйцеклетка
Зародышевый период
Перед
рождением
После рождения
После достижения
половой зрелости
События в процессе оогенеза, происходящие в яичнике человека

Стадии малого и большого роста женских половых клеток в яичнике леща
Ст. малого роста
Ст. большого роста
Ядро овоцита

Стадии роста фолликула в яичнике кролика
Ст. третичного фолликула
Ст. первичного фолликула

Блоки мейоза
Один блок на стадии диакинеза и снимается оплодотворением (губки, черви, моллюски);
Два блока. Первый блок на стадии диакинеза и снимается овуляцией, второй блок на стадии метафазы 1 (губки, немертины, насекомые, собака, лисица, лошадь);
Два блока. Первый –диакинез (овуляция), второй- метафаза 2 (оплодотворение) – хордовые.
Нет блоков мейоза (кишечнополостные, иглокожие).

Молчанов А.Ю. Биологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова

Сравнение оогенеза и сперматогенеза
(на примере млекопитающих)

На схеме ХР – обозначают число хромосом,
ДНК – число молекул
Молчанов А.Ю. Биологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова