Гаметогенез – Розмноження
МЕДИЧНА БІОЛОГІЯ
Розділ 1
БІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ЛЮДИНИ
1.3. Онтогенетичний рівень організації життя
1.3.1.4. Гаметогенез
Процес формування статевих клітин (гамет) відомий під загальною назвою гаметогенезу. Він характеризується низкою важливих біологічних процесів і відбувається з деякими відмінностями при дозріванні сперматозоонів (сперматогенез) і яйцеклітин (овогенез).
Сперматогенез. Сім’яник складається з безлічі канальців. На поперечному перерізі крізь канадець можна спостерігати кілька шарів клітин.
Рис. 1.85. Сперматогенез у морської свинки. Ділянка поперечного перерізу звивистого канальця сім’яника:
1 – сперматогоній; 2 – первинні сперматоцити; 3 – сперматиди; 4 – новоутворені сперматозоони.
Зовнішній шар (зона розмноження) утворений сперматогоніями – клітинами кулястої форми, з відносно великим ядром і значною кількістю цитоплазми. У період ембріонального розвитку і після народження до статевого дозрівання сперматогоії діляться шляхом мітозу, внаслідок чого збільшується кількість клітин і розміри
Після настання статевої зрілості частина сперматогоній також продовжує ділитися мітотично й утворює клітини, частина з яких переміщується у наступну зону – зону росту, яка розташована ближче до просвіту канальця. Тут відбувається значне збільшення розмірів клітин внаслідок підвищення кількості цитоплазми. На цій стадії їх називають первинними сперматоцитами (рис. 1.86).
Рис. 1.86. Схема сперматогенезу:
1 – первинний сперматоцит; 2 – мейоз І; 3 – вторинний сперматоцит; 4 – мейоз II; 5 – сперматиди; 6 – формування; 7 – сперматозоїди.
Третя зона розвитку чоловічих гамет називається зоною дозрівання. У цей період відбуваються два поділи, які швидко проходять один за одним, у результаті зазнає перебудови хромосомний апарат З кожного первинного сперматоцита (мейоз) спочатку утворюються два вторинних сперматоцити, а потім чотири сперматиди, які мають овальну форму і значно менші розміри. Сперматиди перемішуються ближче до просвіту канальця, де з них формуються сперматозоони (рис. 1.87).
Рис. 1.87. Схема формування сперматозоона із сперматиди:
1 – центріоля; 2 – ядро; 3 – комплекс Гольджі; 4 – мітохондрія; 5 – джгутик; 6 – надлишок цитоплазми; 7 – мітохондрія; 8 – центріоля; 9 – хвіст; 10 шийка; 11 голівка; 12 – акросома.
У більшості тварин сперматогенез відбувається тільки у певні періоди року. У проміжках між ними у канальцях сім’яників містяться лише сперматогонії. У людини і більшості свійських тварин сперматогенез постійний.
Овогенез. Фази овогенезу подібні до фаз сперматогенезу. У цьому процесі також є період розмноження, коли інтенсивно діляться овогонії – дрібні клітини з зідносно великим ядром і незначною кількістю цитоплазми. У ссавців і людини цей період закінчується ще до народження. Сформовані первинні овоцити зберігаються без змін тривалий час (місяці і роки). З настанням статевої зрілості окремі овоцити періодично вступають у період росту, клітини збільшуються, в них нагромаджуються жовток, жир, пігменти. У цитоплазмі клітини, в її органелах і мембранах відбуваються складні морфологічні і біохімічні перетворення. Кожний овоцит оточений дрібними фолікулярними клітинами, які забезпечують його живлення.
Потім настає період дозрівання, коли здійснюються два послідовних поділи з перебудовою хромосомного апарату (мейоз). Крім того, ці поділи супроводжуються нерівномірним розподілом цитоплазми між дочірніми клітинами. При поділі первинного овоцита утворюється одна велика клітина – вторинний овоцит, яка вбирає майже всю цитоплазму, і маленька клітина – первинний полоцит (рис. 1.88).
Рис. 1.88. Схема овогенезу:
1 – первинний овоцит; 2 – мейоз І; 3 – первинний полоцит; 4 – вторинний овоцит; 5 – мейоз II; 6 – яйцеклітина; 7 – вторинний полоцит.
При другому поділі дозрівання розподіл цитоплазми знову відбувається нерівномірно. Утворюється один великий вторинний овоцит і вторинний полоцит. У цей час первинний полоцит також може поділитися на дві клітини. Таким чином, із одного первинного овоцита утворюється один вторинний овоцит і три полоцити (редукційні тільця). Потім із вторинного овоцита формується яйцеклітина, а полоцити розсмоктуються або зберігаються на поверхні яйця, але не беруть участі в подальшому розвитку. Нерівномірний розподіл забезпечує надходження в яйцеклітину значної кількості цитоплазми і поживних речовин, які будуть потрібні в майбутньому для розвитку зародка.
У ссавців і людини періоди розмноження і росту яйцеклітин відбуваються у фолікулах. Зрілий фолікул заповнений рідиною, всередині його знаходиться яйцеклітина. Під час овуляції стінка фолікула тріскає, яйцеклітина потрапляє у черевну порожнину, а потім, як правило, у труби матки. Період дозрівання яйцеклітин відбувається у маткових трубах, де вони і запліднюються.
У багатьох тварин овогенез і дозрівання яйцеклітин здійснюється тільки в певні сезони року. У жінок зазвичай щомісячно дозріває одна яйцеклітина, а за увесь період статевої зрілості – близько 400. Для людини має суттєве значення те, що первинні овоцити формуються ще до народження, зберігаються все життя і тільки поступово деякі із них починають дозрівати і дають яйцеклітини. Це означає, що різні несприятливі чинники, які діють упродовж життя на жіночий організм, можуть вплинути на їх подальший розвиток: отруйні речовини (зокрема нікотин і алкоголь), які потрапляють в організм, можуть проникнути в овоцит і потім викликати порушення нормального розвитку майбутнього потомства.
