Стадия сперматогенеза характеризующаяся морфологической дифференцировкой половых клеток. Сперматогенез и овогенез - это процессы образования и формирования половых клеток. Стадии распределения молекул ДНК в половых клетках

Клеток, называется гаметогенезом. Он подразделяется на сперматогенез и овогенез. Формирование начинается в утробном периоде, во время дифференциации пола, и продолжается до завершения репродуктивного возраста. Половые клетки секретируются специальными железами - гонадами. У человека и животных в яичниках развиваются женские гаметы, а в семенниках - мужские.

Процесс овогенеза и его особенности

Развитие женских половых клеток протекает довольно длительно. Начало процесса проходит в корковом слое первичных фолликулов яичника. Завершение наблюдается после овуляции в яйцепроводе. Овогенез - это трехфазный процесс, включающий в себя стадии размножения, роста и развития.

Фаза размножения и фаза роста

На первой стадии овогенеза в клетках стенки яичника происходят множественные митотические деления. В результате образуется большое количество диплоидных овогоний. В организме человека размножение гонад запускается в эмбриогенезе и прекращается к третьему году жизни.

Период роста характеризуется увеличением ядра и цитоплазмы в клетках. Накапливаются вещества, необходимые для последующих процессов деления, происходит удвоение хромосом. На этой фазе овогонии преобразуются в овоциты первого порядка. Они растут в яичнике и запасают питательные вещества. Каждый овоцит окружен эпителиальными клетками. Он формирует пузырек - фолликул.

Овогенез - это длительный процесс. Особенности фазы созревания

Фаза созревания имеет ряд особенностей. Профаза мейоза I проходит еще во время эмбрионального развития, а остальные стадии протекают после того, как организм достигнет половой зрелости. Ежемесячно в одном из яичников созревает один фолликул. На этом этапе заканчивается первое деление мейоза, формируется крупный вторичный овоцит и маленькое тельце. Эти структуры вступают во вторую фазу мейоза. На стадии метафазы мейоза II происходит овуляция - овоцит покидает яичник, оказывается в брюшной полости и переходит в яйцевод.

Если происходит слияние яйцеклетки со сперматозоидом, то начинается дальнейшее созревания овоцита. В результате завершения мейоза II образуется созревшая яйцеклетка овотида и второе полярно тельце.

Овогенез - это сложный многоступенчатый процесс, в результате которого из диплоидной гаметы формируются клетки с гаплоидным хромосомным набором: одна зрелая яйцеклетка и три полярных тельца.

Яйцеклетка обладает шарообразной формой и крупными размерами. Ее диаметр у млекопитающих и человека варьируется от 0,110 до 0,140 мм. По своему объему яйцеклетка крупнее спермия в 10-20 тыс. раз и длиннее в 2 раза.

Фаза созревания на примере организма человека

Созревание начинается в 12-13 лет, в период полового созревания. В гонадах содержатся множественные фолликулы, в которых находятся овоциты. Под действием фолликулостимулирующего гормона один за другим они начинают развиваться, достигая размеров горошины. По мере роста яйцеклетки, находящиеся внутри этих пузырьков, достигают просвета яичника. В итоге здесь обособляется самый жизнеспособный фолликул, а остальные редуцируются. Обычно это происходит на 10-й день от начала менструации. Фолликул, оставшийся на поверхности яичника, и граафов пузырек, продолжают расти. Достигнув максимального развития, образование лопается, и созревшая яйцеклетка выходит в яйцевод.

Происходит овуляция. Под влиянием лютеинообразующего гормона лопнувший граафов пузырек изменяется - теперь это желтое тело. Составляющие его стенку клетки приобретают желтый оттенок из-за содержащегося жира. Они занимают площадь, в которой прежде находилась яйцеклетка. Желтое тело продуцирует гормон прогестерон, действие которого направлено на подготовку слизистой матки к оплодотворению.

Если встречи яйцеклетки и спермия не произошло, через несколько дней начинается регенерация и уменьшение желтого тела. Слизистая оболочки матки при отсутствии прогестерона разрушается и отторгается. Этот процесс характеризуется кровяными выделениями из влагалища длительностью 2-7 дней (менструация).

Процесс сперматогенеза и его особенности

Овогенез и сперматогенез схожи между собой, отличие заключается в том, что созревание мужских гамет происходит в 4 стадии.

Сперматогенез - это образование и формирование мужских половых клеток - спермиев. Начинается с момента половой дифференциации и интенсивно развивается в период зрелости организма.

На стадии размножения в семенниках начинаются многократные митотические деления клеток, в результате чего образуются многочисленные сперматогонии, имеющие диплоидный набор хромосом. Фаза развития у мужчин начинается с момента полового созревания и длится практически всю жизнь.

На стадии роста клетки называются сперматоцитами 1-го порядка. Они постепенно увеличиваются в размерах за счет накопления питательных веществ, удвоения ДНК и хромосом.

Фаза созревания характеризуется двумя последовательными делениями мейоза. В результате из каждого первичного сперматоцита образуется 4 сперматиды с гаплоидным хромосомным набором.

Особенности развития мужских гонад

Фаза созревания характерна только для сперматогенеза. Ее сущность заключается в том, что сперматиды приобретают свойственные спермиям строение и двигательную функцию.

Процесс сперматогенеза от деления исходной клетки до выхода сперматозоида в придаток семенника составляет 35-55 дней. За сутки в половой железе созревает до 7 млрд спермиев. Мужские гонады сохраняют свою подвижность на протяжении 2-3 месяцев, а способность к оплодотворению - более 30 дней. Образование сперматозоидов напрямую зависит от состояния организма, питания и внешних условий. Их жизнеспособность может снижаться при действии неблагоприятных факторов, неполноценном рационе, внутренних нарушениях.

Сперматогенез и овогенез - это важнейшие процессы, которые отвечают за размножение, развитие и продление рода всех живых существ.

Основная функция каждого человека на нашей планете – это воспроизведение собственного потомства. Без размножения невозможна жизнь, а потому каждое живое существо имеет способность к репродукции. Для того, чтобы начать процесс размножения, необходимо, чтобы у мужчины и женщины имелись созревшие гаметы. Процесс образования гамет называется гаметогенезом. При этом производство гамет у мужчин носит название сперматогенеза, а у женщин – овогенеза.

Овогенез и сперматогенез: процесс созревания

Процесс подготовки гамет к оплодотворению начинается в половых железах, у мужчин данный орган представлен тестикулами, а у женщин яичниками. В целом гаметогенез у обоих полов схож при прохождении первых трех стадий. Однако после этой части период созревания приобретает свои особенности у обоих полов.

Уже на первых стадиях мужского и женского гаметогенеза можно выделить свои особенности, например, мужских гамет – сперматозоидов производится всегда намного больше, чем женских – яйцеклеток. Кроме того, мужские гаметы развиваются в течение более длительного периода, чем женские.

Особенностью протекания овогенеза является выраженный рост половых клеток. Из одной клетки образуются четыре новые, которые называются сперматидами. При этом из всех четырех клеток только одна становится яйцеклеткой, а все остальные полярными тельцами. Также особенностью сперматозоидов является то, что они имеют хорошо выраженную форму, чего нельзя сказать о яйцеклетках.

Отличия овогенеза от сперматогенеза на разных стадиях

Гаметогенез у мужских и женских особей развивается постепенно в несколько стадий. Только первые три этапа сперматогенеза и овогенеза совпадают, далее появляются различия в процессе созревания гамет. Весь процесс развития гамет можно разделить на следующие этапы:

1. Первая стадия – процесс размножения . Данный процесс начинается в исходных клетках, которые у мужчин называются спермогониями, а у женщин овогониями. Из этих клеток путем деления образуется большое количество новых клеток.
2. Следующая стадия – стадия роста . В этот период преобразованные в сперматоцитов и овоцитов половые клетки начинают увеличиваться в размерах. Важно отметить, что овоциты по размеру намного больше, чем сперматоциты, поскольку женские клетки скапливают питательные вещества. У сперматоцитов нет необходимости накапливать питательные компоненты, поскольку им необходима высокая степень подвижности.
3. Стадия созревания сопровождается делением клеток. Разделение происходит в два этапа, которые называются первый и второй мейоз. Повторное разделение клеток подразумевает появление уже зрелых женских гамет вместе с полярными тельцами и сперматидов.
4. Далее у мужских гамет наступает стадия формирования , в которой еще недозревшие сперматиды получают свою окончательную форму сперматозоида. У женских половых клеток данная стадия отсутствует, поэтому яйцеклетки не обладают такой законченной формой, как мужские гаметы.

Основные особенности сперматогенеза и овогенеза заключаются в том, что созревание мужских половых клеток главным образом направлено на многократное деление, при котором образуется большое количество сперматозоидов, при этом созревание у женщин характеризуется образованием всего одной яйцеклетки.

Характеристики овогенеза и сперматогенеза

Если рассматривать в сравнении овогенез и сперматогенез, то можно выделить ряд других признаков, которые отличают два этих процесса. Во-первых, гаметогенез у мужчин и женщин происходит в различных половых железах, которые у мужчин называются семенниками, а у женщин яичниками. Именно в этих органах происходит выработка и созревание гамет.

Половые клетки в сперматогенезе носят название сперматозоидов, а в овогенезе яйцеклетками. Как известно, чтобы произошел процесс оплодотворения, нужно чтобы мужская гамета попала в женскую.

В сравнении овогенеза и сперматогенеза нельзя не отметить различные размеры гамет мужских и женских особей. Яйцеклетка намного больше сперматозоидов, поскольку она в течение всего периода вбирает в себя множество полезных и питательных веществ. При этом после созревания мужские гаметы становятся подвижными, благодаря чему могут легко преодолевать половые пути женщин. Женские же гаметы остаются неподвижными в все время, в ходе которого происходит подготовка яйцеклетки к оплодотворению.

Также половые клетки мужчин и женщин отличаются формой. Сперматозоиды имеют законченную округлую форму с хвостиком, в отличие от яйцеклетки, которая имеет простую округлую форму.

Если рассматривать овогенез и сперматогенез в таблице, можно будет заметить, что этапы, на которых происходит увеличение в размерах, деление и полное созревание у обоих полов, совпадают. Схемы овогенеза и сперматогенеза очень схожи, однако развитие сперматозоидов включает в себя еще и четвертую стадию, которая заключается в окончательном оформлении.

Еще одной особенностью сперматогенеза и овогенеза являются различные периоды выработки мужских и женских половых клеток. Яйцеклетки образуются в организме женщины циклически, с чем и связан менструальный цикл. Образование новой яйцеклетки происходит каждые 21-35 дней. В конце цикла яйцеклетка погибает, данный процесс сопровождается кровотечением. Вследствие этого происходят изменения в гормональном фоне, в результате которых запускается новый процесс созревания яйцеклетки.

У мужчин же образование сперматозоидов происходит постоянно, причем выработка гамет происходит в течение всего периода зрелости мужчины. В день у мужчины производится порядка 30 миллионов сперматозоидов. У женщины же количество гамет намного меньше. Для сравнения, за всю жизнь у представительниц прекрасного пола вырабатывается около 500 зрелых половых клеток.

Сперматогенез в отличие от овогенеза более подвержен воздействию внешних условий. Это связано в первую очередь с тем, что половые железы, или семенники у мужчин находятся вне брюшной полости, то есть в яичках.

У женщин же половые железы, то есть яичники, в которых образуется яйцеклетка, расположены более надежно. Связано это с тем, что появление яйцеклеток в организме будущей женщины начинается еще до ее рождения, а заканчивается после оплодотворения.

Стадия роста в овогенезе значительно превышает аналогичную стадию в сперматогенезе, чем и объясняется, что яйцеклетка намного больше по размерам, чем сперматозоиды. Зато мужские гаметы компенсируют этот этап делением клеток и образованием большого количества спермиев.

Почему яйцеклетка намного больше сперматозоида?

Как уже говорилось ранее, яйцеклетка в процессе роста вбирает в себя все питательные и полезные вещества. Для сперматозоидов важно сохранить свою , чтобы в дальнейшем быть способными к преодолению пути по женским половым путям и оплодотворению яйцеклетки. Кроме того, женским гаметам питательные вещества необходимы для того, чтобы в дальнейшем питать развивающийся в них плод.

Различия в размерах мужских и женских половых гамет вызваны еще и тем, что длительность существования яйцеклетки намного больше, чем сперматозоидов. К примеру, мужские гаметы при благоприятных условиях могут существовать всего лишь в течение нескольких суток. Что же касается яйцеклетки, то она существует в течение всего периода развития плода, до момента рождения.

Стадии распределения молекул ДНК в половых клетках

На стадии деления половых клеток при более подробном рассмотрении можно наблюдать процесс разделения хромосом. В период деления клеток в их ядрах происходит удвоение всех молекул ДНК, после чего происходит перераспределение хромосом, которое можно разделить на следующие стадии:

1. Лептотенная стадия. На этом этапе можно различить ядро и закрученные нити хромосом. Отцовские и материнские хромосомы находятся на расстоянии.
2. Зиготенная. На данной стадии происходит соприкосновение хромосом и обмен генами.
3. Пахитенная. На данной стадии в клетке происходит укрепление связи хромосом, которые хорошо закручиваются друг с другом.
4. Диплотенная. Данная стадия характеризуется удвоением всех хромосом, после чего они разъединяются на две пары.

Подводя итог, можно сказать, что сперматогенез и овогенез – два процесса, направленные на производство половых клеток, которые имеют свои сходства и свои различия, обусловленные особенностями устройства мужского и женского организмов.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет»

Медицинский институт

Кафедра клинической морфологии и судебной медицины с курсом онкологии.

Курсовая работа по дисциплине

«Гистология, цитология, эмбриология».

«Сперматогенез и оогенез. Сходства и различия»

Выполнила: ст. гр. 12лл6 ИзъявлеваО.В.

Проверила: ассистент Юняшина Ю.В.

Введение

Сперматогенез

Сравнение сперматогенеза и оогенез

Заключение

Список литературы

Введение

Размножение или репродукция, присущая всем живым существам функция воспроизведения себе подобных. В отличие от всех других жизненно важных функций организма, размножение направлено не на поддержание жизни отдельной особи, а на сохранение ее генов в потомстве и продолжение рода - тем самым на сохранение генофонда популяции, вида, семейства и т.д. В ходе эволюции у разных групп организмов сформировались - во многих случаях независимо - разные пути и стратегии размножения, и тот факт, что эти группы выжили и существуют, доказывает эффективность разных способов осуществления данного процесса.

При половом способе размножения потомство, как правило, имеет двух родителей. Каждый из родителей производит половые клетки. Половые клетки, или гаметы, обладают половинным или гаплоидным набором хромосом и возникают в результате мейоза. Таким образом, гамета (от греч. gamete - жена, gametes - муж) - зрелая репродуктивная клетка, содержащая гаплоидный наборхромосом и способная при слиянии с аналогичной клеткой противоположного пола образовать зиготу, при этом число хромосом становится диплоидным. В диплоидном наборе каждая хромосома имеет себе парную (гомологичную) хромосому. Одна из гомологичных хромосом происходит от отца, другая - от матери. Женская гамета называется яйцеклеткой, мужская -сперматозоидом. Процесс образования и развития гамет в половых железах носит общее название - гаметогенез. Все остальные клетки, не принимающие непосредственного участия в образовании гамет, получили название соматических клеток. Гаметогенез - широкий термин, который обозначает поэтапное "сотворение" высокоспециализированных клеток, способных дать начало новому организму.

Первичные половые клетки - гоноциты являются потомками эмбриональных тотипотентных клеток, присутствующих в бластодерме зародыша в период формирования первичной полоски. Появляются раньше половой железы и существуют независимо от неё. Затем они попадают в заднюю внезародышевую энтодерму, мигрируя в стенку кишки и в окружающую её мезенхиму, а затем перемещаются в дорсальный мезентерий к закладке гонады. До развития гонады активно перемещаются в организме с токами жидкостей. Оказавшись вблизи половой железы, гоноциты приближаются к ней амёбоидным способом, привлекаемые фактором белковой природы, который выделяют гонада. Проникнув в железу (яичники у самок, семенники у самцов), половые клетки располагаются у самцов в мозговом, а у самок в корковом слое гонады. В дальнейшем половые клетки доих созреваниях находятся в гонадах. Гонады зародыша вначале содержат относительно небольшое число заселивших их первичных половых клеток. Но попав в гонады, половые клетки начинают энергично делиться, и их численность резко увеличивается. Клетки делятся митотически. Митоз обеспечивает передачу двум дочерним клеткам совершенно одинаковых наборов хромосом, содержащих наследственную информацию.

1.Сперматогенез

В мужской половой системе сперматогенез происходит в половых желёзах (гонадах), представленных парным органом - яичками, выполняющими две важные функции: -генеративную (образование мужских половых клеток); - эндокринную (синтез мужских половых гормонов).

Эти функции взаимосвязаны, хотя и обеспечиваются различными структурными компонентами органа.

Сперматогенез включает в себя четыре периода: -размножения; -роста; -созревания; -формирования.

Период размножения. Сперматогенные клетки представлены сперматогониями. Это мелкие округлые диплоидные клетки, располагающиеся на базальной мембране семенных извитых канальцев. Различают два типа сперматогоний: А и В. Тип А представлен светлыми и тёмными слегка уплощёнными клетками со светлым ядром. Тёмные сперматогонии - неделящиеся, покоящиеся клетки, считаются стволовыми; светлые сперматогонии - клетки, делящиеся митозом. Одни из них поддерживают популяцию камбиальных клеток, другие - в ходе последовательных делений становятся сперматогониями типа В. Последние имеют грушевидную форму, большое округлое ядро и центрально расположенное ядрышко. Сперматогонии пополняются за счет деления (полного митоза) стволовых клеток мужской гонады. В определенный момент дочерняя клетка (производная стволовой) делится неполно, оставляя мостик, связывающий дочерние клетки, и вступает на путь сперматогенеза. Синтициальная связь, с одной стороны, обеспечивает синхронность существования клеток клона, с другой (в силу массовости) - гетерогенность и полиморфизм составляющих его клеток и тем самым высокую жизнеспособность. Деления гоний дифференцирующие. В процессе таких митотических делений дочерние клетки не вполне дорастают до исходных и мельчают, и в итоге подготавливают гонии к вступлению в мейоз. Период митотического дифференцирующего сперматогенеза завершается созданием «вторичных» сперматогоний, и подводит клетки клона к мейотическому периоду сперматогенеза.Клетки, закончившие деление и вступившие в период роста и созревания, называются первичными сперматоцитами (сперматоциты первого порядка).

Период роста. В период мейоза совершаются сложные изменения ядер, подготавливающие клетку к переходу в гаплоидное состояние. Сперматоциты первого порядка значительно увеличиваются в объёме и становятся самыми крупными сперматогенными клетками, содержание ДНК в ядрах удваивается (2n4c). Они отделяются от базальной мембраны канальцев и смещаются по направлению к просвету канальца. Сперматоциты первого порядка сразу вступают в профазу первого деления мейоза, продолжительность около 22 суток. В профазе мейоза I сперматоцит растет, и поэтому такие клетки называются еще ауксоцитами, то есть растущими. Таким образом самыми крупными клетками сперматогенеза являются готовящиеся к первому делению созревания сперматоциты I порядка.

Период созревания. У особей мужского пола первое редукционное деление мейоза заканчивается образованием двух сперматоцитов второго порядка, или вторичных сперматоцитов. Это клетки меньших размеров, чем первичные, которые располагаются ближе к просвету канальцев. Второе эквационное деление заканчивается появлением 4 гаплоидных клеток - сперматид.

Период формирования (спермиогенез). В этом периоде происходит преобразование сперматид в зрелые половые клетки - сперматозоиды (спермии). В период формирования происходят лишь структурные изменения клеток, так как хромосомный набор их не меняется, оставаясь гаплоидным. В начале сперматогенеза клетки все ещё связаны друг с другом цитоплазматическими мостиками и продолжают оставаться в составе синцитиального клона. Структурные изменения сперматид заключаются в:

уплотнение хроматина (благодаря замещению гистонов негистоновыми белками), уменьшение ядра, приобретение им грушевидной формы:

образование акросомы - плоского мембранного мешочка, содержащего ряд липических ферментов, необходимых для оплодотворения. Акросома -производное комплекса Гольджи, формирующего начально акросомальные гранулы, которые, сливаясь, образуют пузырек, прилежащий к будущей передней поверхности ядра и постепенно распластывающийся по ней в виде шапочки;

формирование жгутика дистальной центриолью, образующей аксонему хвостика (после перемещения обеих центриолей к заднему полюсу ядра); проксимальная центриоль располагается во вдавлении ядерной оболочки;

образование особых элементов цитоскелета происходит по мере формирования хвостика и включает появление 9 продольно лежащих сегментированных колонн вокруг центриолей (связующий отдел), которые детально связаны с 9 плотными волокнами, расположенными по периферии пар микротрубочек аксонемы (промежуточный отдел). В главном отделе формируется волокнистое влагалище, образованное продольными столбами, соединенными ребрами;

изменение формы и расположения митохондрий, которые из удлиненных и диффузно разбросанных по цитоплазме: сперматиды, становятся спиралевидными и сосредотачиваются вокруг плотных волокон в формирующемся промежуточном отделе, тесно прилегая друг к другу;

удаление избыточной цитоплазмы, содержащей органеллы и липидные включения, из формирующихся спермиев в виде так называемых остаточных телец, которые выделяются в просвет канальца.

Особенностью сперматогенеза является образование функционального синцития, объединяющего клоны сперматогенных клеток, включённых в этот процесс. Межклеточные связи сперматогенных клеток обеспечивают их синхронное развитие, перенос питательных веществ и межклеточный обмен продуктами экспрессии генов.(Рис.1)

Рис.1. Схема процессов сперматогенеза.

Сперматогенез у человека длится 64-74 дня, начинаясь в период полового созревания и продолжаясь в течение всей жизни. После 50 лет его интенсивность значительно снижается. У человека ежедневно вырабатывается около 250 млн. сперматозоидов. Сперматогенез нормально протекает при температуре на 3 градуса ниже температуры тела (температура в мошонке). Он угнетается при повышении температуры (ношении излишне теплой одежды), крипторхизме (неопущении яичка в мошонку) и давлении на него окружающих тканей в полости брюшины и паховом канале.

2.Оогенез

Яйцеклетки - женские гаметы животных, высших растений. Как правило, яйцеклетки - гаплоидные клетки, но могут иметь другую плоидность у полиплоидных организмов. Человеческая яйцеклетка имеет диаметр примерно 150 мкм.

В цитоплазме яйцеклеток (ооплазме) содержатся включения питательных веществ - желток. Яйцеклетки образуются в результате овогенеза. После оплодотворения из оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) развивается эмбрион. При партеногенезе эмбрион, а затем новый организм развивается из неоплодотворенной яйцеклетки.

Человеческая яйцеклетка впервые была описана в 1827 годуБэром. Это усилило интерес к изучению процессов гаметообразования и оплодотворения.

От сперматозоида яйцеклетка отличается:

подавляющей недвижимостью;

соответственно, характерной более или менее шаровидной формой;

наличием разнообразных защитных и оболочек-источников питательных веществ;

отсутствием функциональных органелл или образований, присущих сперматозоиду: хвоста, специализированного митохондриального комплекса, акросомы т.п.;

генетической информацией (половые хромосомы - XX).

особенностями образования и развития, а также временем жизни;

значительно меньшим их количеством в организме (при жизни в женском организме образуется около 400 яйцеклеток, тогда как сперматозоидов в мужском -сотни миллионов).

запасом питательных веществ для развития будущего зародыша, локализованных в цитоплазме;

значительно большими размерами (яйцеклетка человека в 85 000 раз больше сперматозоида).

Процесс развития женских половых клеток называется оогенезом. Гоноциты вселяются в зачаток женской половой гонады, и всё дальнейшее развитие женских половых клеток происходит в ней. Попав в яичник, гоноциты становятся оогониями. В этом процессе отсутствует период формирования.

Процесс оогенеза состоит из трёх периодов: -размножения; -роста; -созревания.

В отличие от сперматогенеза в яичниках происходит размножение, рост и частично созревание, заканчивающееся в яйцеводе. Кроме того, окончание второго деления мейоза происходит только в результате оплодотворения, и поэтому процесс оогенеза не всегда достигает конца.

Период размножения. Образованные из гоноцитов диплоидные клетки на 8-й неделе, оогонии (незрелые половые клетки), многократно делятся митотическидо 3-4 месяца внутриутробного развития, в результате чего в обоих яичниках человека их количество возрастает, достигая нескольких сотен тысяч. С таким запасом половых клеток рождается девочка. Новые половые клетки после рождения не возникают и наблюдается массовая дегенерация половых клеток. После последнего деления в периоде размножения клетка вступает в профазу первого деления созревания, и на этом клеточный цикл надолго задерживается. В профазе I мейоза происходят конъюгация хромосом, образование синаптонемального комплекса, кроссинговер, то есть события, определяющие все дальнейшие процессы мейоза.

Период роста. Оогонии входят в период роста. Они теряют способность к митотическому делению и вступают в профазу I мейоза. В профазе I мейоза происходят конъюгация хромосом, образование синаптонемального комплекса, кроссинговер, то есть события, определяющие все дальнейшие процессы мейоза.

Выделяют две фазы: малый и большой рост. До наступления половой зрелости совершается процесс малого роста, когда происходит, в основном, увеличение размеров ядра и цитоплазмыза счет накопления дейтоплазматических веществ в виде желтка. В период большого роста происходит накопление в цитоплазме питательного материала, который приносится в яичник с кровью материнского организма. В состав так называемых желточных включений входят белки, жиры, жироподобные вещества. На хромосомах первичного ооцита синтезируется большое количество информационной и транспортной РНК, а также вещества особого состава, располагающиеся под плазмолеммой, образующие кортикальный слой. Последовательно наступают стадии пролептотены, лептотены, зиготены, пахитены, диплотены. На зиготенной стадии профазы мейоза начинаются образование синаптонемального комплекса и конъюгация гомологичных хромосом. Синаптонемальный комплекс (СК) - это генетически детерминированная трехчленная белковая структура. На пахитене конъюгация завершается образованием бивалента, чем достигается мнимая редукция числа хромосом. Так возникает первичный ооцит, или ооцит первого порядка, окружённый вначале слоем плоских фолликулярных клеток (примордиальный фолликул). Объемы ядра и цитоплазмы увеличиваются пропорционально и незначительно. При этом ядерно-цитоплазматические отношения не нарушаются.

Формируя первичные фолликулы, у которых впервые появляется блестящая зона, имеющая вид бесструктурного оксифильного слоя между первичным овоцитом и фолликулярными клетками призматической формы. Она выполняет ряд важных функций: -образует полупроницаемый барьер между фолликулярными клетками и овоцитом; -увеличивает площадь поверхности контакта между ними; -обеспечивает видоспецифичность оплодотворения; -обеспечивает моноспермное оплодотворение; -защищает ранний эмбрион при его перемещении по половым путям до имплантации.

В первую половину большого роста интенсивно увеличивается ядро и цитоплазма (цитоплазматический рост). «Ламповые щётки» и ядрышки достигают максимально развития и активно участвуют в синтезе РНК. Во вторую половину периода большого роста осуществляется вителлогенез (трофоплазматический рост). В ядре наблюдается спад синтеза РНК. Нередко образуется кариосфера - особая структура с порами, состоящая из элементов мембран и синаптонемального комплекса для изоляции диплотенных хромосом ядра ооцита от функциональной активности экстрахромосомной ДНК и ядрышек.

В конце периода большого роста «ламповые щётки» утрачивают петли и сильно укорачиваются. Наступает стадия диакинеза, вслед за которой формируется метафазная пластинка первого деления созревания. Ядрышки функционируют короткое время или не развиваются совсем, а кариосфера рано формируется.Ядерно-цитоплазматические отношения уменьшаются.

На стадии диакинеза ход мейоза замедляется до полного прекращения (блок мейоза). Блок мейоза у человека снимается с наступлением половозрелости. Профаза I может быть очень продолжительной, и большой рост ооцитов, способных к овуляции, у человека растягивается на десятки лет, то есть на весь репродуктивный рост.

С каждым половым циклом группа ооцитов вступает в период большого роста, но не все они развиваются до конца, так как большинство из них прекращает рост и гибнет. Только один из них (очень редко несколько овоцитов) переходит к следующему периоду оогенеза - созреванию.

Период созревания. С накоплениемнеобходимых веществ в цитоплазме первичного ооцита завершается профаза, а затем и остальные фазы первого редукционного деления созревания. В итоге образуются две диплоидные, но неодинаковых размеров клетки. В одной из них, клетке больших размеров, называемой ооцитом второго порядка, или вторичным ооцитом, остаются практически все накопленные необходимые для дальнейшего развития вещества. Другая, маленьких размеров, имеет очень мало цитоплазмы, и поэтому называется редукционным, или направительным, тельцем. Образование вторичного ооцита у женщины совпадает с моментом овуляции, когда после разрыва зрелого фолликула (Граафова пузырька), происходящего обычно на 14-е сутки овариально - менструального цикла, половая клетка покидает фолликул. Вслед за этим вторичный ооцит второго порядка на стадии метафазы второго деления мейоза, окружённый прозрачной зоной и фолликулярными клетками лучистого венца, попадает в воронку маточной трубы. (Рис.2, 3.)

Рис.2.Схема процессов оогенеза.

Второе деление мейоза завершается не всегда, а только в том случае, если сперматозоид достигает поверхности ооцита и проникает в него. Это деление также неравномерное, так как приводит к образованию яйцеклетки из вторичного ооцита, сохраняющей все необходимые для развития нового организма вещества, и нового редукционного тельца.

Цикличность роста и созревания половых клеток в половозрелом женском организме проявляется в том, что ежемесячно в процесс большого роста вовлекаются 5-20 овоцитов, но лишь один из них вступит в фазу созревания, а остальные погибнут в процессе атрезии фолликулов. На 5-б-м десятилетиях с наступлением менопаузы развитие половых клеток прекращается: в дальнейшем она подвергаются дегенеративных изменениям и исчезают из яичника.

Рис. 3. Стадии развития ооцита человека:

А - до рождения небольшая доля примордиальных фолликулов начинает расти, и эти фолликулы называют теперь развивающимися. Б - после какого-то периода непрерывного роста некоторые из развивающихся фолликулов накапливают жидкость, превращаясь в антральные фолликулы. В - с наступлением половой зрелости раз в месяц волна выделяемого гипофизом лютеинизирующего гормона (ЛГ) побуждает один антральный фолликул к созреванию: ооцит первого порядка, находящийся в этом фолликуле, завершает первое деление мейоза, образуя полярное тельце и превращаясь в ооцит второго порядка. Г - ооцит второго порядка вместе с полярным тельцем и частью окружающих фолликулярных клеток освобождается в тот момент, когда фолликул разрывается на поверхности яичника. Ооцит второго порядка претерпевает второе деление мейоза только в том случае, если он будет оплодотворен.- примордиальный фолликул; II - развивающийся фолликул; III - антральный фолликул; VI - большой антральный фолликул (Граафов пузырек); V - прорвавшийся фолликул; 1 - ооцит первого порядка, остановившийся в профазе I: 2 - фолликулярные клетки; 3 - полость; 4 - ооцит первого порядка; 5 - подъем уровня ЛГ; 6 - ооцит первого порядка завершает первое деление мейоза, превращаясь в ооцит второго порядка; 7 - поверхность яичника; 8 - ооцит второго порядка; 9 - 1-е полярное тельце.

Овогенез протекает при постоянном взаимодействии развивающихся половых клеток с эпителиальными в составе фолликулов.

Сравнение сперматогенеза и оогенеза

Оогенез имеет принципиальное сходство со сперматогенезом, оогенез также проходит ряд стадий: размножения, роста и созревания.

Несмотря на это принципиальное сходство генетических процессов при сперматогенезе и оогенезе, между ними существуют значительные различия.

Во-первых, стадия формирования присуща сперматогенезу и отсутствует в ходе оогенеза.

Во-вторых,стадия роста при оогенезе длиннее, чем при сперматогенезе.

В-третьих, стадия созревания оогенеза имеет свои особенности, заключающиеся в неравномерности делений созревания, приводящих к выделению полярных телец.сперматогенез оогенез размножение

В-четвертых, у индивидуумов женского пола первое деление мейоза начинается в период внутриутробного развития, впервые завершается к моменту полового созревания, а в последний - накануне менапаузы. У мальчиков мейоз начинается только с достижением половой зрелости и сохраняется в течение всей половой зрелости мужчины.

В-пятых, образование зрелых половых клеток у женщин происходит циклически с периодом примерно 28 дней, в то время как у мужчин это происходит непрерывно.

В-шестых, в отличие от сперматогоний, каждая изкоторых в результате мейоза дает четыре функционально полноценных сперматозоида, из оогонии получается только одна яйцеклетка. После первого деления мейоза в одну дочернюю клетку отходит большая часть цитоплазмы, а во вторую, называемую направительным тельцем, малая. Аналогично происходит во время второго деления мейоза. Направительные тельца дегенерируют.

В-седьмых, мужская и женская половые клетки сильно отличаются по строению и функции: сперматозоид - маленькая подвижная клетка, очень богатая митохондриями, которые снабжают его энергией для движения, в то время как яйцеклетка - самая большая клетка человеческого организма (диаметр 150 - 200 мкм), содержащая не только значительные запасы питательных веществ, но и матричные РНК, которые будут использоваться на ранних стадиях развития зародыша. Яйцеклетка окружена питающими ее фолликулярными клетками и образует специализированную структуру - фолликул (Граафов пузырек).

В-восьмых, ход cперматогенеза более подвержен влиянию факторов внешней cреды нежели ход овогенеза, вследствие различия в расположении половых органов (семенники, как правило, находятся вне брюшной полости).

Рис. 4. Сравнение сперматогенеза и оогенеза.

Заключение

Половое размножение является значительным эволюционным приобретением организмов. С другой стороны, оно способствует пересортировке генов, появлению разнообразия организмов и повышению их конкурентоспособности в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды. По сравнению с другими клетками функция гамет уникальна. Они обеспечивают передачу наследственной информации между особями разных поколений, чем сохраняют жизнь во времени.

Список литературы

1.Вальков Э.И. «Общая и медицинская эмбриология». Учебное пособие для медицинских вузов. Санкт-Петербург «ФОЛИАНТ» 2003г. Ст. 27-34.

с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.

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.

Зачатие ребенка происходит благодаря протеканию определенных подготовительных процессов в мужском и женском организме, а именно созреванию половых клеток, которое называется гаметогенезом. Сравнительная характеристика сперматогенеза и овогенеза дает возможность обнаружить схожие черты и различия.

Наш постоянный читатель избавился от проблем с потенцией действенным методом. Он проверил его на себе - результат 100% - полное избавление от проблем. Это натуральное средство на основе трав. Мы проверили метод и решили посоветовать его Вам. Результат быстрый.ДЕЙСТВЕННЫЙ МЕТОД .

Выработка и созревание мужских половых гамет происходит в яичках, и данный процесс называется сперматогенезом.

Развитие женской половой клетки называется овогенезом.

Этапы созревания в женском и мужском организме во многом имеют сходства, но есть и различия.

Формирование сперматозоидов происходит из первичных половых клеток, которые называются гоноцитами. Этот сложный процесс возникает в период взросления юноши и продолжается до преклонных лет. Считается, что полный цикл созревания и развития семенной жидкости занимает не менее трех месяцев.

Процесс образования сперматозоидов в мужском организме достаточно сложный и подвержен многим негативным внешним влияниям, поэтому юноше с раннего возраста рекомендуется серьезно подходить к своему здоровью, чтобы сохранить фертильность и передать в нужный момент личный генетический материал будущему ребенку.

Ежедневно в яичках мужчины формируется двести миллионов сперматозоидов, но жизнеспособность сохраняют не более половины.

Созревание сперматозоидов в мужском организме подразделяют на три основных этапа.

На первом этапе происходит деление стволовых клеток, которые находятся в мужских семенниках. Эта стадия развития сперматозоидов называется митозом.

Вторая стадия - мейоз первого порядка. В этот период некоторая часть преобразуется в сперматоциты, после чего их число растет.

На заключительной стадии формирования сперматоциты перерождаются:

• сначала в сперматиды;
• после чего образуются сами сперматозоиды.

Во время созревания семенной жидкости происходит тесное соприкосновение мужских гамет с клетками Сертоли, которые необходимы для создания особых благоприятных условий для сперматозоидов.

Клетки Сертоли создают следующие условия:

• формируют благоприятную среду с оптимальными характеристиками для сперматозоидов;
• производят специальную жидкость, которая требуется для нормального функционирования яичек;
• обеспечивают транспортировку кислорода и питания к клеткам;
• участвуют в синтезе связующего белка, который доставляет тестостерон.

Процесс созревания очень сложный и зависит от множества внешних факторов и нормального функционирования организма в целом. Здоровый мужчина производит семенную жидкость хорошего качества, в которой находится максимальное количество жизнеспособных сперматозоидов, готовых участвовать в зачатии плода.

Процесс их образования зависит от факторов окружающей среды. На каждом этапе созревания гамет на них может быть оказано негативное воздействие и эта особенность присуща только мужскому организму.

Отрицательно влияет на процесс сперматогенеза температура окружающей среды и тела. Необходимое значение для нормального созревания составляет 34°С, именно такой уровень поддерживается в мошонке благодаря бесперебойному функционированию кровотока.

Качество семенной жидкости существенно меняется при повышении температуры тела. Даже небольшие изменения этого значения в результате простудного заболевания приводят к потере жизнеспособности сперматозоидов. Поэтому использование подогрева сидений в современных автомобилях часто не становится благом для мужчины.

Помимо температурных колебаний, на процесс сперматогенеза оказывают негативное влияние следующие моменты:

• стрессовые состояния;
• употребление антибиотиков и стероидных препаратов;
• нарушение гормонального фона.

Мужчине, желающему зачать ребенка, следует избегать перечисленных факторов. Нужно отложить прием любых медикаментозных препаратов, постараться не нервничать, вести размеренный и здоровый образ жизни.

Кроме перечисленных негативных факторов, на формирование здоровых сперматозоидов оказывает влияние экологическая обстановка в местности проживания человека. Загрязненная атмосфера и наличие в ней опасных химических соединений стимулируют отрицательные процессы и способствуют возникновению бесплодия.

При невозможности зачатия ребенка в паре в первую очередь проверяют здоровье мужчины, для чего у него забирают биологический материал для исследования. Данный тест называется спермограммой, с его помощью определяется жизнеспособность сперматозоидов.

Здоровые сперматозоиды могут поддерживать активность в организме женщины до семи дней. В головке этого жгутика содержится специальное химическое вещество, которое растворяет защитную оболочку яйцеклетки и позволяет проникнуть гаметам внутрь, после чего и происходит зачатие плода.

Овогенез

Главное отличие овогенеза от сперматогенеза в том, что формирование женских клеток происходит еще во внутриутробном периоде, до появления будущей матери на свет.

Процесс овогенеза предназначен для выполнения следующих функций женским организмом:

• ядро яйцеклетки формирует гаплоидный комплект хромосом;
• зигота наполняется питательными веществами.

Схема развития овогенеза, в сравнении со сперматогенезом, происходит практически аналогично и может различаться только в мелких деталях.

В целом овогенез проходит следующие стадии развития гамет:

• размножение;
• рост;
• созревание.

Размножение гамет в женском организме происходит еще во внутриутробном периоде. В это время формируются первичные зачатки яйцеклеток. Они приступают к активному делению уже на шестом месяце беременности и таким образом, в корковом слое накапливаются овогонии, которые концентрируют необходимые питательные вещества (белок, глюкозу, жиры). Овогонии, сформированные из зародышевых клеток, превышают их по размеру, но генетический состав при этом не изменяется.

На втором этапе формирования яйцеклетки происходит образование овоцитов первого порядка из овоний. Этот процесс также регистрируется в период, когда плод находится в утробе матери.

Овоциты развиваются быстрыми темпами и набирают значительную массу, после чего яйцеклетки переводятся в режим консервации, образуя профазные гаметы, которых в женском организме изначально около двух миллионов. В дальнейшем останется не более пятисот клеток.

Заключительная фаза созревания яйцеклетки происходит в подростковом возрасте. Один из овоцитов начинает функционировать, в результате чего у молодой девушки начинаются месячные.

Особенностью овогенеза является ярко выраженное развитие клеток, когда из одной формируются четыре. Их принято называть сперматидами, при этом, лишь одна из них перерождается в яйцеклетку, остальные же преобразуются в полярные тельца. Общими фазами развития для сперматогенеза и овогенеза являются: размножение клеток, их рост и созревание.

Три стадии формирования происходят в тестикулах мужчины и яичниках женщины, но после прохождения этого процесса возникают различия и особенности дальнейшего созревания.

Изучив процесс формирования женских и мужских половых клеток можно обнаружить, что выработка организмом сперматозоидов и яйцеклеток на начальном этапе происходит одинаково. Первые три фазы совпадают, но впоследствии созревание гамет продолжается по различным схемам.

Общие фазы созревания в мужском и женском организме можно определить как следующие процессы:

• на первом этапе происходит размножение, путем деления, который начинается из исходных половых клеток мужчины спермогониев, и женщины – овогоний;
• на второй стадии производится рост клеток и преобразование их в спермациты у мужчин и овоциты у женщин.

Начинается увеличение размеров, причем овоциты значительно превосходят спермоциты, так как их задачей является накопление питательных веществ для будущей яйцеклетки;

• на третьей фазе развития происходит деление и созревание, называемое мейозом. В этот момент образуются яйцеклетки, готовые к оплодотворению.

После прохождения общих трех этапов развития половых клеток, в мужском организме происходит образование окончательной формы сперматозоидов, а женские яйцеклетки минуют этот этап, оставаясь в том виде, который приобрели на третьей фазе созревания.

Данные особенности формирования гамет в мужском и женском организме имеют огромное значение для успешного зачатия ребенка. Неравномерное деление клеток в результате овогенеза, позволяет образоваться одной крупной яйцеклетке, которая обеспечена большим количеством питательных веществ.

Для сперматозоидов такой запас совсем неактуален. Его главная задача быть подвижным, чтобы достичь своей цели, оплодотворить женскую яйцеклетку и передать собственный набор хромосом.

Основные отличия

При превалирующей схожести процессов формирования гамет в организме женщин и мужчин замечаются существенные отличия.

К общим фазам развития сперматозоидов и женских половых клеток относят три стадии: размножение, рост и созревание.

На этом формирование яйцеклеток заканчивается, в то время как для мужских гамет наступает четвертая стадия.

На четвертой ступени развития сперматозоидов происходит изменение их формы: они становятся продолговатыми, а подвижный хвостик обеспечивает возможность передвижения.

Следующим пунктом различия формирования мужских половых гамет и яйцеклетки считается особенность деления. Так из сперматоцитов первого порядка вырастают четыре клетки. В то же время из ооцита, находящегося на той же стадии развития, производится только одна яйцеклетка, способная к оплодотворению. Её формирование подвержено циклам, и обновление происходит каждые 20 или 35 дней. Возникает кровотечение, в результате которого она погибает, после чего изменение гормонального фона подает импульс к созреванию следующей яйцеклетки. Кроме того, следует заметить, что первые две стадии формирования яйцеклетки происходят в женском организме во внутриутробном периоде и при рождении девочки она уже имеет набор ооцитов первого порядка.

Окончательное созревание яйцеклетки производится в момент полового развития, после чего процесс заканчивается.

Сперматозоиды формируются исключительно у половозрелых мужчин, но непрерывно на протяжении всей взрослой жизни. В том числе существует количественное различие между значениями сперматозоидов и яйцеклеток. К отличиям сперматогенеза и овогенеза следует отнести процесс образования половых клеток на протяжении жизни.

Мужской организм способен вырабатывать около тридцати миллионов спермиев в сутки, а у будущей мамы за всю жизнь образуется не более пятисот яйцеклеток, готовых к оплодотворению.

У Вас серьезные проблемы с ПОТЕНЦИЕЙ?

У Вас проблемы с ЭРЕКЦИЕЙ? 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...