Содержит запас желтка яйцеклетка

Гаметы

Содержит запас желтка яйцеклетка

Гаметы — половые клетки, образующие при слиянии зиготу, которая является началом нового организма. Гаметы — высокоспециализированные клетки, участвующие в процессах, связанных с половым размножением. У них есть некоторые особенности, благодаря которым они отличаются от соматических клеток:

  • хромосомный набор у соматических клеток (справедливо для большинства организмов) — диплоидный, а гамет — гаплоидный;
  • гаметы не делятся;
  • гаметы, в особенности яйцеклетки, крупнее, чем соматические клетки, в яйцеклетке содержится много питательных веществ, в сперматозоиде, наоборот, они практически отсутствуют;
  • ядерно-цитоплазматическое соотношение у гаметов изменено по сравнению с соматическими клетками (в яйцеклетке, к примеру, ядро занимает значительно меньший объем, чем цитоплазма, в сперматозоиде —  наоборот, причем ядра сперматозоида и яйцеклетки близки по размерам).

В процессе оплодотворения сперматозоид играет активную роль. Обычно, сперматозоид подвижен и имеет малые размеры (например, у животных). Яйцеклетка дает зиготе свой набор хромосом и обеспечивает ранние стадии развития зародыша. В связи с этим она более крупного размера и, обычно, содержит большой запас питательных веществ.

Кроме того, яйцеклетка, в отличие от сперматозоида, содержит органоиды, имеющие собственный генетический аппарат (митохондрии и пластиды). Поэтому признаки, определяемые ДНК митохондрий и пластид, передаются из поколения в поколение по материнской линии. Это является основой цитоплазматической наследственности.

Яйцеклетка

Яйцеклетка человека была открыта в начале XIX века Карлом Бэром. Зрелой яйцеклетки фактически не существует, т.к. окончательное созревание происходит уже после оплодотворения.

Размер яйцеклеток может колебаться в широких пределах — от нескольких десятков микрон до нескольких сантиметров (например, у человека яйцеклетка около 100 мкм, яйцо страуса, тоже яйцеклетка, имеет длину со скорлупой порядка 155 мм). Ее форма обычно округлая или слегка сплюснутая.

В строении яйцеклетки и соматических клеток принципиальных различий нет: у них есть ядро, цитоплазма с органоидами и оболочка. Тем не менее, у яйцеклетки есть ряд особенностей, которые отличают ее от соматических клеток.

К этим особенностям относятся наличие ряда оболочек, которые располагаются поверх плазматической мембраны и наличие в ее цитоплазме некоторого количества (часто большого) запасных питательных веществ.

У яйцеклеток большинства животных есть дополнительные оболочки, которые располагаются поверх плазматической мембраны. В зависимости от происхождения оболочки делят на первичные, вторичные и третичные.

Первичные -возникают в результате выделения ооцитом и, вероятно, фолликулярными клетками веществ, образующих слой, контактирующий с плазматической мембраной яйцеклетки. Их главная задача — защитная функция, а у некоторых организмов благодаря ним еще обеспечивается видовая специфичность проникновения сперматозоида, т.е.

сперматозоидам других видов не дают проникать в яйцеклетку. У млекопитающих данная оболочка называется блестящей.
Вторичные оболочки,которые образованны выделениями фолликулярных клеток яичника, встречаются не у всех яиц. Например, вторичная оболочка яиц у многих насекомых содержит канал — микропиле, через который сперматозоид проникает в яйцеклетку.

Третичные оболочки образуются за счет деятельности специальных желез яйцеводов. К примеру, у птиц происходит образование белковой, подскорлуповой, скорлуповой и надскорлуповой оболочек.
Вторичные и третичные оболочки, как правило, образуются у яйцеклеток животных, зародыши которых развиваются во внешней среде.

Их строение обусловлено и соответствует условиям среды. Т.к. у млекопитающих происходит внутриутробное развитие, их яйцеклетки имеют только первичную оболочку. Поверх нее располагается лучистый венец — слой фолликулярных клеток, доставляющих к яйцеклетке питательные вещества.

Запас питательных веществ, который накапливается в яйцеклетках, называется желтком. В состав желтка входят углеводы, белки, жиры, РНК, минеральные вещества, а основную его массу составляют гликопротеиды и липопротеиды. Как правило, желток в цитоплазме содержится в виде желточных гранул.

Количество питательных веществ, которые накапливаются в яйцеклетках, зависит от того, при каких условиях будет развивыться зародыш. Например, если яйцеклетка развивается вне организма матери и принадлежит крупному животному, содержание желтка может превышать 95% объема яйцеклетки.

У млекопитающих яйцеклетки развиваются внутри тела матери, и эмбрионы получают все питательные вещества от нее, поэтому содержание желтка у них незначительно — менее 5%.

В зависимости от количества желтка, которое содержится в яйцеклетках, яйца различаются на следующие группы:

  • не содержащие желтка либо имеющие незначительное количество желточных включений (млекопитающие, плоские черви);
  • имеющие равномерно распределенный желток (ланцетник, морской еж);
  • имеющие неравномерно распределенный желток (рыбы, земноводные);
  • имеющие большую часть желтка, и лишь только на небольшом участке цитоплазмы на анимальном полюсе желтка нет (птицы).

У яйцеклеток, в связи с тем, что происходит накопление питательных веществ, появляется полярность. Эти противоположные полюса получили название вегетативного и анимального. У различных животных поляризация выражается неодинаково и зависит от распределения желтка и его количества.

Поляризация в яйцеклетках заключается в том, что в клетке изменяется местоположения ядра, которое смещается в сторону анимального полюса, а также в некоторых особенностях распределения цитоплазматических включений (например, у многих яйиц количество желтка увеличивается от анимального к вегетативному полюсу).

Сперматозоид

Сперматозоид открыт учеником Роберта Гука. Сперматозоид встречается с яйцеклеткой, передает ей свою часть генетической информации и стимулирует развитие зиготы. Сперматозоид человека имеет длину 50-60 мкм. Из его функций вытекает и его строение.

У млекопитающих сперматозоид имеет форму длинной нити. Самая крупная часть сперматозоида — головка, она образована ядром, которое в результате гиперспирализации хромосом сильно уплотненно. Ядро окружает тонкий слой цитоплазмы.

На переднем конце головки располагается акросома – часть цитоплазмы с видоизмененным аппаратом Гольджи. Она вырабатывает фермент, который растворяет оболочки яйцеклетки для проникновения в нее сперматозоида.

В месте, где происходит переход головки в среднюю часть, образуется перехват — шейка сперматозоида, в которой располагаются две центриоли. За шейкой идет средняя часть сперматозоида, которая представляет собой скопление митохондрий.

Хвост сперматозоида является органоидом движения сперматозоида и имеет строение, типичное для всех жгутиков эукариот. Энергию необходимую для движения сперматозоида поставляет гидролиз АТФ, который происходит в митохондриях средней части сперматозоида.

Перейти к оглавлению.

Источник: https://www.studentguru.ru/gametes.html

Строение половых клеток, стадии развития яйцеклеток и сперматозоидов, оплодотворение

Содержит запас желтка яйцеклетка

Половое размножение встречается у представителей всех типов растительного и животного мира. Оно связано с образованием особых половых клеток: женских — яйцеклеток и мужских — сперматозоидов.

Для половых клеток (гамет) характерно одинарное (гаплоидное) число хромосом (см. Мейоз). Кроме того, они отличаются соотношением объемов цитоплазмы и ядра (по сравнению с соматическими клетками).

Строение мужской половой клетки (сперматозоид)

Мужские половые клетки — сперматозоиды — обычно очень мелкие и подвижные. Типичные сперматозоиды состоят из головки, шейки и хвоста.

Головка почти целиком состоит из ядра, покрытого тонким слоем цитоплазмы. Самый передний ее участок заострен, покрыт колпачком.

Шейка сужена, в ней находятся центриоль (составная часть клеточного центра) и митохондрии.

Хвост сперматозоидов состоит из тончайших волокон, покрытых цитоплазматическим цилиндром: он является органоидом движения.

Общая длина сперматозоида, включая головку, шейку и хвост, у млекопитающих и человека составляет 50-60мкм. Характерно, что сперматозоиды образуются обычно в огромных количествах (у млекопитающих их в течение жизни созревает сотни миллионов).

Строение женской половой клетки (яйцеклетка)

Строение яйцеклетки

Женские половые клетки (яйцеклетки) неподвижны и, как правило, крупнее сперматозоидов. Обычно они имеют шаровидную форму и разнообразное строение оболочек.

У млекопитающих размеры яйцеклеток сравнительно небольшие и составляют 100-200мкм в диаметре. У других позвоночных (рыб, амфибий, рептилий, птиц) яйцеклетки крупные.

В цитоплазме они содержат огромное количество питательных веществ.

У птиц, например, яйцеклеткой является та часть яйца, которая обычно называется желтком. Диаметр яйцеклетки курицы составляет 3-3,5см, а у таких крупных птиц, как страусы, — 10-11см. Эти яйцеклетки покрыты несколькими оболочками сложного строения (слой белка, подскорлуповая и скорлуповая оболочки и др.), которые обеспечивают нормальное развитие зародыша.

Количество образующихся яйцеклеток обычно значительно меньше, чем количество сперматозоидов. Например, у женщины в течение жизни созреет около 400 яйцеклеток.

Строение мужских и женских половых клеток растений описано здесь.

Развитие яйцеклеток и сперматозоидов

Созревание и развитие половых клеток называется гаметогенезом. У животных и человека он происходит в половых железах: яйцеклетки развиваются в яичниках, а сперматозоиды — в яичках.

Стадии развития

Процессы развития мужских половых клеток (сперматогенез) и женских половых клеток (овогенез) имеют ряд сходных черт. И в яичнике, и в яичках различают три разных стадии:

  • Стадии размножения;
  • стадии роста;
  • стадии созревания половых клеток.

Стадии развития половых клеток

На первой стадии сперматогонии и овогонии (клетки — предшественники сперматозоидов и яйцеклеток) размножаются митотическим путем и число их увеличивается.

У мужчин митотическое деление сперматогоний начинается в период полового созревания и продолжается десятки лет. У женщин деление овогоний происходит только в эмбриональный период их жизни и заканчивается еще до рождения. У животных деление этих клеток зависит от сроков и периодов размножения.

Во второй стадии сперматогонии и овогонии перестают размножаться, начинают расти и увеличиваться в размерах, превращаясь в первичные сперматоциты и овоциты.

Особенно значительно возрастают размеры у овоцитов. Например, у лягушек линейные размеры овоцита больше в 2 тыс. раз, чем у овогонии.

Это связано с тем, что в них накапливаются питательные вещества, необходимые для развития зародыша.

Наиболее важные изменения происходят с будущими половыми клетками на третьей стадии созревания. Здесь проявляются и существенные отличия между спермато- и овогенезом. В этой зоне первичные овоциты дважды делятся путем мейоза. При первом мейотическом делении образуется крупный вторичный овоцит и мелкая клетка— первичный полоцит (первое полярное, или направительное, тельце).

При втором мейотическом делении вторичный овоцит делится на крупную незрелую яйцеклетку и мелкий вторичный полоцит (второе полярное тельце). Первичный полоцит тоже может разделиться еще на два полоцита.

Таким образом, в результате двух мейотических делений из одного первичного овоцита получается 4 клетки с гаплоидным набором хромосом — незрелая половая клетка (которая превращается в зрелую яйцеклетку) и три полоцита, которые в дальнейшем погибают.

При сперматогенезе первичный сперматоцит в зоне созревания тоже дважды делится путем мейоза. Но при этом возникают 4 одинаковых гаплоидных сперматиды. В дальнейшем они путем сложных преобразований (изменения формы, развития хвоста) превращаются в зрелые сперматозоиды.

Оплодотворение

Оплодотворение — это процесс слияния ядер сперматозоида и яйцеклетки и восстановление диплоидного набора хромосом. Оплодотворенная яйцеклетка носит название зиготы. Образование зиготы происходит только при проникновении сперматозоида в яйцеклетку.

Процесс оплодотворения

Этот процесс у разных организмов осуществляется неодинаково. У млекопитающих проникновение сперматозоида в яйцеклетку сопровождается растворением ее оболочки при помощи различных ферментов, выделяемых сперматозоидом.

У многих насекомых яйцеклетки имеют плотную оболочку, и сперматозоид проникает через небольшие отверстия.

У некоторых водных организмов на поверхности яйцеклетки образуется в месте контакта со сперматозоидом небольшой воспринимающий бугорок, который затем втягивается внутрь вместе со сперматозоидом.

Обычно в цитоплазму яйцеклетки проникает только головка сперматозоида с митохондрией и центриолью, а хвост остается снаружи. Оболочка головки растворяется, ядро начинает набухать, пока не достигнет размеров ядра яйцеклетки. Затем оба ядра сближаются и, наконец, сливаются.

Иногда в яйцеклетку одновременно проникает несколько сперматозоидов, но слияние с ядром происходит только у одного из них.

В зиготе все хромосомы становятся парными: в каждой паре гомологичных хромосом одна хромосома принадлежит яйцеклетке, вторая — сперматозоиду. Это явление имеет большое значение для эволюции.

Организм, развивающийся из зиготы, обладает большим диапазоном комбинативной изменчивости, следовательно и более широкими возможностями приспособления к меняющимся условиям внешней среды.

Двойное оплодотворение характерно для цветковых растений.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (1 5,00 из 5)
Загрузка…

Источник: https://animals-world.ru/polovye-kletki/

Доктор-про
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: