Лекция № 16. онтогенез многоклеточных животных, размножающихся половым способом

Содержание:

Постэмбриональный период развития

Постэмбриональный период развития начинается в момент рождения или выхода организма из яйцевых оболочек и продолжается вплоть до его смерти. Постэмбриональное развитие включает в себя: рост организма; установление окончательных пропорций тела; переход систем органов на режим взрослого организма (в частности, половое созревание). Различают два основных типа постэмбрионального развития: 1) прямое, 2) с превращением.

При прямом развитии из тела матери или яйцевых оболочек выходит особь, отличающаяся от взрослого организма только меньшим размером (птицы, млекопитающие).

Развитие лягушки

Различают: неличиночный (яйцекладный) тип, при котором зародыш развивается внутри яйца (рыбы, птицы); внутриутробный тип, при котором зародыш развивается внутри организма матери и связан с ним через плаценту (плацентарные млекопитающие).

При развитии с превращением (метаморфозом) из яйца выходит личинка, устроенная проще взрослого животного (иногда сильно отличающаяся от него); как правило, она имеет специальные личиночные органы, часто ведет иной образ жизни, чем взрослое животное (насекомые, некоторые паукообразные, амфибии).

Например, у бесхвостых земноводных из яйцевых оболочек выходит личинка — головастик. Он имеет обтекаемую форму тела, хвостовой плавник, жаберные щели и жабры, органы боковой линии, двухкамерное сердце, один круг кровообращения. Со временем, под влиянием гормона щитовидной железы, головастик претерпевает метаморфоз. У него рассасывается хвост, появляются конечности, исчезает боковая линия, развиваются легкие и второй круг кровообращения, т.е. постепенно он приобретает признаки, характерные для земноводных.

Характеристики овогенеза и сперматогенеза

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.

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.

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.

Эти особенности сперматогенеза и овогенеза имеют биологический смысл, который связан с разным назначением мужских и женских гамет. Неравномерное деление клеток при овогенезе (меньше) обеспечивает формирование крупной яйцеклетки, в ней накапливается большее количество питательных веществ, так как из оплодотворенного яйца будет развиваться новый организм.

При сравнительной характеристике овогенеза и сперматогенеза можно заметить, что сперматозоидов образуется значительно больше, и это также имеет биологический смысл.Яйцеклетку достигает только один сперматозоид, проникает в нее и доставляет свой набор хромосом. Остальные же в процессе поиска яйцеклетки массово погибают.

При сравнении овогенеза и сперматогенеза становится понятным, почему сперматозоидам нет необходимости в запасании питательных веществ – их существование кратковременно, а подвижность должна быть высокой.

Отличие овогенеза от сперматогенеза

Прежде чем приступить к рассмотрению отличий таких биологических процессов как овогенез и сперматогенез — стоит определить для себя их сходство. В самом начале они необходимы для последующего образования, а также полноценного роста и развития половых клеток, женских и мужских, необходимых для зачатия новой жизни и передачи ей набора генетического материала, хромосом. Как видим, в этом случае могут несколько отличаться, но цель одна.

Еще одной схожей чертой генетики и биологи называют одинаковые в своем течении стадии — это форсирование, размножение и рост, созревание. Далее рассмотрим, в чем же состоят биологические и физиологические отличия.

  • В самом начале они отличаются сроками своего старта. Так формирование сперматогенеза запускается у мальчиков в возрасте 10–12 лет, а в противовес ему — овогенез, стартует у девочек еще на стадии внутриутробного развития, задолго до ее появления на свет, а завершается на стадии их оплодотворения. При этом как отмечают специалисты — многие предшественницы яйцеклеток не доходят до этой финишной стадии.
  • Так в период течения гаметогенеза — жизнь клеток будет разниться по своей продолжительности. В частности, гаметы мужчин созревают на протяжении 75 суток — это время от формирования зародышевого эпителия и завершая стадией формированием спермиев. В отношении продолжительности жизни — это срок в 100–110 суток, при этом итогом выхода женской яйцеклетки есть ожидание в яичнике на протяжении 15, 20 и даже 40 лет.
  • Существенно разнятся и количественные показатели — если говорить о мужчинах с нормальным уровнем сексуальной активности, то на протяжении его жизни в организме последнего может вырабатываться до сотен миллиардов сперматозоидов. Если говорить о женщинах — до момента наступления климакса не более 400–450 яйцеклеток в яичниках проходят стадии созревания и подготовки к оплодотворению.

Смотрите видео лекцию с подробным описанием процесса:

Сперматогенез

Определяющей возможностью зачатия ребенка для мужчины является способность образования полноценных половых клеток — сперматозоидов (живчиков). Развитие мужских половых клеток находится под постоянным гормональным регулированием и является длительным и сложным процессом. Этот процесс называется сперматогенезом.

В возрасте до 5 лет мужские половые железы (яички) находятся в состоянии относительного покоя, в 6—10 лет в них появляются единичные самые первые клетки сперматогенеза — сперматогонии. Полное формирование сперматогенеза приходится на 15—16 лет.

Весь процесс спермообразования до момента полного созревания занимает примерно 72 дня. Его условно делят на четыре стадии:

размножение -> рост -> созревание -> формирование.

На каждой из стадий сперматогенеза эволюцию сперматозоида условно можно описать так:

сперматогонии –> сперматоциты –> сперматиды –> сперматозоиды.

Весь процесс формирования сперматозоида протекает при температуре, которая на 1-2°С ниже температуры внутренних областей тела. Более низкая температура мошонки частично определяется ее положением, а частично — сосудистым сплетением, образуемым артерией и веной семенника и действующим как противоточный теплообменник. Сокращения особых мышц перемещают семенники ближе или дальше от тела в зависимости от температуры воздуха, чтобы поддерживать температуру в мошонке на уровне, оптимальном для образования спермы. Если мужчина достиг половой зрелости, а семенники не опустились в мошонку (состояние, называемое крипторхизмом), то он навсегда остается стерильным, а у мужчин, носящих слишком тесные трусы или принимающих очень горячие ванны, образование спермиев может так сильно понизиться, что это приведет к бесплодию. Очень низкие температуры так же прекращают выработку спермы, но не уничтожают хранящуюся.

Процесс сперматогенеза протекает непрерывно на всем протяжении половой активности организма (у большинства мужчин практически до конца жизни), но выделяется сперма во внешнюю среду лишь в определенные моменты. При половом возбуждении сперматозоиды, накопившиеся в придатке яичка, вместе с секретом придатков движутся по семявыводящему протоку к семенным пузырькам. Секрет придатков разжижает среду, обеспечивая большую подвижность сперматозоидов и питает сперматозоиды при извержении семени. При половом возбуждении одновременно вырабатывается и секрет предстательной железы, он выбрасывается в задний отдел мочеиспускательного канала. Секрет железы активизирует подвижность сперматозоидов. Вся эта смесь (выделения предстательной железы, сперматозоиды, выделения семенных пузырьков) и образует сперму и в момент наибольшего полового возбуждения происходит выброс этой смеси наружу – эякуляция.

Что такое сперматогенез

«Сперматогенез» происходит от греческого словосочетания «происхождение семя». Биологический процесс включает образование половых гамет мужчин, иначе спермиев. Длительность цикла созревания составляет 75 дней. Развитие происходит в извилистых канальцах, находящихся в яичках. Зрелые половые клетки развиваются в семенниках из клеток соматических. За указанный период из начального сперматогония образуются сперматозоиды. Большое значение имеет температурная среда. Оптимальная для наиболее активного процесса температура составляет 34 С. Более высокие показатели – скажем, при посещении сауны или при лихорадке – замедляют формирование спермиев. Могут быть нарушены подвижность спермиев, морфология или их характеристики. Стадии сперматогенеза, фазы его развития проявляются в подростковом возрасте при половом созревании. Происходит сперматогенез у мужчин до самой старости, постоянно. Наблюдались случаи сперматогенеза до конца жизни индивидуумов.

Сперматогенез

Сперматогенез – это процесс превращения диплоидных первичных мужских половых клеток в гаплоидные – сперматозоиды (от греч. sperma – семя и zoon – живое существо), или спермии.

Сперматогенез включает несколько этапов. Вначале происходит митотическое размножение сперматогониев (первый этап), рост сперматоцитов 1-го порядка в процессе длительной профазы I (второй этап). На третьем этапе по завершении мейоза I образуются сперматоциты 2-го порядка, а мейоза II – сперматиды. Во время четвертого (заключительного) этапа сперматогенеза происходит формирование сперматозоидов (спермиогенез).

Таким образом, из каждого сперматоцита 1-го порядка образуются четыре одинаковые по размерам гаплоидные клетки – сперматиды, которые уже не делятся, но претерпевают этап дифференцировки. В процессе дифференцировки каждая сперматида преобразуется в сперматозоид, или спермий.

Процесс формирования сперматозоидов: 1 – ядро; 2 – центриоль; 3 – развивающаяся акросома; 4 – головка; 5 – шейка; 6 – хвостик

Спермиогенез

Во время превращения сперматиды в сперматозоид клетка из округлой становится вытянутой, происходит новообразование одних структур (акросомы, жгутика и т. д.), исчезновение других (рибосом, эндоплазматической сети и т. д.) и перемещение многих органелл внутри клетки. Обычно в зрелом сперматозоиде выделяют три отдела – головку, шейку и хвостик.

Строение сперматозоида млекопитающих: 1 – головка; 2 – шейка; 3 – центриоль; 4 – акросома; 5 – хвостик; 6 – митохондрия; 7 – ядро

В процессе спермиогенеза аппарат Гольджи перемещается к одному из полюсов ядра, образуя акросому, играющую важную роль в оплодотворении. Акросома – это секреторный пузырек, содержащий гидролитические ферменты, позволяющие сперматозоиду проникнуть через оболочку яйцеклетки.

ДНК в ядре будущего сперматозоида неактивна и очень плотно упакована, так как почти вся цитоплазма сперматиды отторгается. Поэтому головка зрелого сперматозоида практически ее лишена. В ней находятся только вытянутое ядро с конденсированным хроматином и акросома. Центриоли перемещаются к противоположному акросоме полюсу ядра, и вскоре от материнской центриоли отрастает длинный жгутик. Сперматозоиды содержат большое количество митохондрий, сосредоточенных таким образом, чтобы обеспечить эффективное снабжение жгутика энергией. Обычно они концентрируются у основания жгутика (в шейке сперматозоида).

Сперматозоид выполняет две основные функции – вносит в яйцеклетку гаплоидный набор хромосом и «запускает» программу развития яйцеклетки.

У млекопитающих весь сперматогенез совершается в стенках длинных извитых трубочек (семенных канальцев), которые находятся в семенниках. Сперматогонии локализованы в самых глубинных слоях стенки канальца, клетки более поздних стадий развития – ближе к просвету канальца. Сформировавшиеся сперматозоиды выходят в каналец, собираются в придатках семенников, где накапливаются и заканчивают созревание. У человека весь процесс образования четырех сперматозоидов из одного сперматогония занимает два-три месяца, причем мейоз – примерно сутки. Сперматозоиды обладают разнообразной формой, характерной для различных видов.

Различные формы сперматозоидов животных: 1 – барана; 2 – круглого червя; 3 – жука; 4 – рака

Всем млекопитающим свойственны хвостатые сперматозоиды. Бесхвостые спермии встречаются у круглых червей, ракообразных и других беспозвоночных, а также у покрытосеменных (цветковых) растений.

Особенности формирования сперматозоидов

Сперматогенезом является процесс формирования мужских половых клеток. Они развиваются под воздействием гормонов головного мозга (гипофиза) и яичка из определённых клеток – это и есть клетки сперматогенеза. Формирование сперматозоидов проходит постоянно и активно, начиная примерно с 11-12 лет (начало полового созревания), длится всю жизнь до преклонных лет.

В этом процессе участвуют клетки правильной круглой формы с плотной цитоплазмой. Величина их может быть различна, но это пока незрелые сперматозоиды. В клетке чётко просматривается одно или сразу несколько ядер также правильной круглой формы. Вот из них впоследствии и будут образованы сперматозоиды – самые важные мужские половые клетки.

Процесс образования сперматозоидов состоит их нескольких стадий, но всё начинается с головного мозга. Именно там, в гипоталамусе вырабатывается специальный гормон, который стимулирует работу ещё одного отдела головного мозга – гипофиза.

В нём начинают выделяться другие гормоны, оказывающие действие уже непосредственно на яички. Теперь уже в них осуществляется выработка тестостерона. Когда достигается количественная норма, в гипофиз будет послан сигнал о готовности организма.

Норма сперматогенеза — 75 дней, за это время половые клетки должны полностью сформироваться, созреть, подготовиться к оплодотворению. В сутки формируется примерно 200 миллионов сперматозоидов. Они образуются в семенных канальцах, имеющих протяжённость до 400 метров. Проходя долгий путь, клетки постепенно развиваются, сохраняя индивидуальный набор хромосом отца. Уже зрелые сперматозоиды собираются в эпидидимисе – это специальное образование, находящиеся сзади яичка. Там они будут сохраняться до эякуляции.

Особенности процессов

Если говорить о главных характеристиках сперматогенеза, овогенеза, нужно акцентировать внимание на число полученных гамет. Созревание клеток у мужчин нацелено на многократно повторяющееся деление, результатом коего станет значимое кол-во спермиев

У женщин процесс созревания дает только 1 гамету.

Размеры гамет у мужчин, женщин отличаются, что обусловлено также сроком существования клеток. Жизненный цикл женской гаметы дольше, чем сперматозоида.

На фоне благоприятных условий срок жизни мужского семени – всего сутки, а вот яйцеклетка сохраняется на протяжении развития плода, до рождения.

Причины нарушения овуляции

Одной из основных причин бесплодия является нарушение овуляции. То есть, прекращение созревания ооцитов либо множественное созревание (более десяти сразу). Если клеточки не созревают, их невозможно оплодотворить. Если созревает повышенное количество фолликулов, оплодотворение тоже невозможно. Соответственно, беременность наступить не может.

Причины нарушения овуляции следующие:

  • эндокринные нарушения (гормональный сбой);
  • синдром истощения яичников;
  • синдром резистентных яичников;
  • поликистоз;
  • ожирение;
  • недостаточный вес;
  • эндометриоз;
  • хронические воспалительные очаги
  • спящие яичники.

Любые процессы в организме регулируют гормоны. Из-за нарушения гормонального баланса функционирование репродуктивной системы невозможно. Гормональные нарушения нужно лечить у эндокринолога. Необходима детальная диагностика, сбор анамнеза.

С возрастом яичники прекращают свою активность, истощаются. Это связано с тем, что в организме женщины может созревать ограниченное количество готовых к оплодотворению яйцеклеток. При наступлении климакса функционирование половой сферы прекращается. Этот процесс неизбежен.

Однако у некоторых женщин синдром истощения яичников может появиться не по причине климакса, а из-за аутоиммунных болезней, генетической предрасположенности. Когда концентрация половых гормонов снижается, это влияет на репродуктивную функцию.

Синдром резистентных яичников появляется по причине аутоиммунных патологий или под воздействием радиации. В этом случае рецепторы яичников не реагируют на гормоны.

При поликистозе яйцеклетки не созревают в полной мере и не могут выйти из оболочки для оплодотворения. При резком изменении массы тела (похудение либо ожирение) функционирование репродуктивной системы нарушается.

Причина «спящих яичников» так и не выяснена до конца. До сих пор непонятно, почему не могу «проснуться» ооциты первого порядка, которые были сформированы во время внутриутробного периода.

Профилактические меры

При любом характере нарушения менструального цикла, появлении болей во время месячных, необходимо записываться на прием к гинекологу. Нерегулярный цикл может быть симптомом заболевания половой сферы женщины. К профилактике сбоев в овуляции и патологий в яичниках относится:

  • отказ от курения и алкоголя;
  • приоритет здорового образа жизни;
  • умеренная физическая активность;
  • витаминное питание;
  • отсутствие стресса;
  • полноценный сон и отдых;
  • правильная контрацепция;
  • контроль уровня гормонов.

Внимательное отношение к своему здоровью поможет предотвратить патологии в репродуктивной системе, снизить риск бесплодия. Полноценная половая жизнь способствует укреплению здоровья, если женщина состоит в отношениях с постоянным половым партнером.

Неразборчивые половые связи приводят к нежелательной беременности и абортам, что впоследствии заканчивается бесплодием и различными патологиями.

Как это происходит

Гаметогенезом называется процесс образования и созревания половых клеток. Их формирование и развитие у человека проходит в гонадах – специальных половых железах. В семенниках происходит созревание мужских половых клеток (сперматогенез), овогенез или оогенез (образование женской гаметы) – в яичниках.

Это последовательное прохождение нескольких стадий, лишь по окончании которых возможно оплодотворение и зарождение нового организма. При сравнении сперматогенеза и овогенеза заметны существенные отличия друг от друга.

Схема овогенеза и сперматогенеза отражает 3 стадии развития, характерные для мужских и женских гамет.

Различия сперматогенеза и овогенеза наблюдаются в любой из этих фаз, тем не менее, они считаются общими. Выясним, в чем сходства и отличия в развитии сперматозоидов и яйцеклеток на каждой стадии.

Размножение (деление)

Процесс размножения начинается с митоза ганоцитов – деления спермагоний (у мужчин) и овогоний (у женщин). Они являются основой для зарождения гамет.

Выработка ганоцитов закладывается в период внутриутробного развития эмбриона, но спермагонии образуются и делятся непрерывно в течение всего репродуктивного периода, а выработка овоцитов (ооцитов) у девочек заканчивается с рождением. Это является их основным отличием. Активное деление овогоний происходит на 2-5 месяце развития плода. К моменту рождения яичники девочки содержат около 350 тысяч ооцитов. На этапе размножения все половые клетки содержат по 23 пары хромосом.

Из сперматогоний и овогоний в процессе мейоза I формируются сперматоциты и ооциты 1-го порядка. И здесь их развитие до подросткового периода приостанавливается.

В процессе мейоза I уже заметны отличия между мужскими и женскими клетками.

Отличия сперматоцитов от ооцитов заметны при сравнении их размера и структуры. Женские клетки уже на этой стадии развития крупнее мужских, поскольку в них начинается накопление веществ, необходимых для полноценного развития эмбриона на конечном этапе. Сперматоцитам же – предшественникам сперматозоидов – важна большая подвижность, чтобы успеть оплодотворить яйцеклетку и доставить в нее генетический материал, поэтому лишний запас им ни к чему. Отличия наблюдаются в цитоплазме и ядре: внутриклеточный материал в овоцитах распределяется неравномерно.

В этой фазе каждый ооцит и сперматоцит диплоидны: они содержат 46 хромосом, поскольку после первого мейоза в дочерних клетках происходит удвоение хромосом.

Созревание

На третьем этапе диплоидные ооциты и сперматоциты в результате мейоза II делятся еще раз. В результате этого деления получаются гаплоидные сперматоциты и ооциты 2-го порядка, которые содержат только 23 хромосомы. Почти сразу же они делятся снова.

Еще 3 клетки, называемые полярными тельцами, после деления имеют незначительное количество цитоплазмы, поэтому неполноценны и быстро деградируют.

Регуляция сперматогенеза

Сложный процесс сперматогенеза регулируется гонадотропными гормонами гипофиза и стероидными гормонами яичка. После полового созревания гипоталамус начинает выделять гонадотропный рилизинг-гормон, под влиянием которого гипофиз секретирует фолликулостимулирующий гормон (ФСГ), стимулирующий развитие и функционирование клетки Сертоли и лютеинизирующий гормон (ЛГ), стимулирующий клетки Лейдига к выработке тестостерона. Тестостерон оказывает воздействие на развитие клеток Сертоли, а также на предшественники половых клеток (в ассоциации с андроген-связывающим белком, выделяемым клетками Сертоли).

Секреторная активность гипофиза регулируется клетками Сертоли и клетками Лейтига. Тестостерон, выделяемый клетками Лейдига подавляет активность гипофиза к выработке ЛГ и ФСГ. Ингибин и эстрадиол, образующийся в клетках Сертоли, подавляют гипофиз к выработке ФСГ и клетки Лейдига к выработке тестостерона. Морфофункциональное состояние яичка регулируется гормонами аденогипофиза — ФСГ и ЛГ, причём уровень гормонов постоянный, имеются лишь незначительные колебания.

 Кратко:

1. Тестостерон секретируемый клетками Лейдига, локализованными в интерстиции семенников. Он ответствен главным образом за рост и деление зародышевых клеток, которые находятся на первой стадии образования сперматозоидов.
2. Лютеинизирующий гормон, секретируемый передней долей гипофиза. Стимулирует продукцию тестостерона клетками Лейдига.

3. Фолликулостимулирующий гормон, также продуцируемый передней долей гипофиза. Стимулирует клетки Сертоли; без такой стимуляции превращение сперматид в сперматозоиды (процесс спермиогенеза) не происходит.
4. Эстрогены, образующиеся из тестостерона клетками Сертоли, когда они стимулируются фолликулостимулирующим гормоном. Возможно, эстрогены также необходимы для спермиогенеза.

5. Гормон роста (как и другие метаболические гормоны) необходим для регуляции основных метаболических функций в семенниках. Гормон роста специфически обеспечивает раннее деление сперматогоний. При его отсутствии, как это бывает при гипофизарном нанизме, сперматогенез либо существенно снижен, либо не осуществляется вообще, что ведет к бесплодию.

Особенности сперматогенеза

Сперма – это биологическая жидкость организма мужчины, извергаемая из полового члена во время эякуляции, в количестве от 2 до 4 мл.

Для сравнения у быка в среднем 40—50 мл; у жеребца 60—100 мл; у дикого кабана до 250 мл; у барана 1—1,5 мл; у кита до 3000 мл.

Сперматогенез — это образование половых клеток мужчины.

Образование половых клеток происходит в витых канальцах мужских семенных желез — яичках.

Стенку канальцев покрывает многослойный эпителий. В его состав входят клетки: железистые  и клетки Сертоли. Железистые клетки располагаются в несколько слоёв и участвуют в делении  клеток. Эти клетки называются сперматогонии.

Клетки Сертоли выполняют функцию поддержки для сперматогоний. Сперматогонии имеют вид слегка сплющенных, маленьких клеток, имеющих протоплазму и большое ядро. Клетки Сертоли — вытянутые в длину большие клетки. Располагаются они на расстоянии друг от друга. Развитие сперматозоидов из сперматогоний включает в себя  периоды роста, деления и превращения.

В периоде роста в сперматогониях увеличивается количество протоплазмы, в ядре образуются  фигуры в форме плотного клубочка. В таком состоянии сперматогонии становятся сперматоцитами. Сперматоциты постепенно созревают и растут, переходят в сперматоциты средней величины и превращаются в большие сперматоциты.

Затем наступает период деления. Большие сперматоциты дважды подвергаются делению и образуются сперматиды.

После образования сперматид наступает третий и последний период, когда сперматиды превращаются в семенные клетки. 

Ядра сперматидов отодвигаются к той части клетки, которая обращена в сторону стенки семенного канальца. Количество протоплазмы уменьшается, ее малый остаток окружает ядро каждой клетки сперматида, которая превращается в головку семенной нити.

Вскоре происходят  изменения клеток Сертоли. К  просвету канальца клетки Сертоли выпускают длинный отросток, который притягивает к себе сперматиды превращающиеся в мужские половые клетки. Сперматиды сгруппировываются около каждого отростка, погружаются во внутрь его и вступают с ним в тесное слияние. В результате этого процесса молодые половые клетки получают питательный материал из клеток Сертоли, необходимый для их дальнейшего роста и развития.

Постепенно сперматиды превращаются в сперматозоиды с головкой и хвостиком и их связь с клетками Сертоли нарушается. Отростки клеток Сертоли исчезают и сперматозоиды становятся совершенно свободными. Зрелые сперматозоиды собираются группами в просвете семенных канальцев и в виде готового «секрета» удаляются из них. Этим и заканчивается процесс сперматогенеза.

Пройдя все этапы сложного образования, сперматозоид устремляется на встречу своей «судьбе», со скоростью 35-70 км/ч, проходя через все естественные барьеры женского организма. Если он достигает своей цели-яйцеклетки, то в женском теле наступает беременность!

Статью подготовила А. Наумова

Предыдущая запись Лечение полипа эндометрия
Следующая запись Амниоцентез

Сравнение гаметогенеза

Подытоживая все, можно привести сравнительную характеристику овогенеза и сперматогенеза. В сущности, это и будут особенности сперматогенеза и овогенеза.

1. Мы выяснили, что гаметогенез включает стадии размножения, роста и созревания клеток. Сперматогенез включает также стадию формирования (ее нет при овогенезе), в этом заключаются отличия сперматогенеза от овогенеза. Сперматозоиды проходят дополнительную четвертую стадию для того, чтобы приобрести своеобразную форму и сформировать аппарат движения.

2. Второе отличие сперматогенеза от овогенеза: из сперматоцита I порядка получается четыре половых клетки, а из ооцита I порядка получается одна полноценная половая клетка.

3. Яйцеклетки образуются циклически, процесс повторяется через 21-35 дней (менструальный цикл). После гибели яйцеклетки, что сопровождается кровотечением, изменившийся гормональный фон дает толчок к созреванию другой яйцеклетки.
Сравнительная характеристика овогенеза и сперматогенеза показывает, что у женщин мейоз начинается в период внутриутробного развития.
Ооциты I порядка у новорожденной девочки останавливаются в фазе мейоз I, и завершается созревание ооцита к моменту полового созревания. У мальчиков процесс образования сперматозоидов идет непрерывно и сохраняется в течение всей половой зрелости мужчины.

4. Из характеристики овогенеза и сперматогенеза следует, что существуют значительные различия в количестве образованных половых клеток в женском и мужском организме. Взрослый мужчина производит 30 миллионов спермиев в день, а женщина — порядка 500 зрелых яйцеклеток за всю свою жизнь.

5. Различия сперматогенеза и овогенеза заключаются также в том, что стадия размножения при сперматогенезе идет постоянно, а при овогенезе заканчивается после рождения.

6. Стадия роста при сперматогенезе короче, чем при овогенезе.

7. Стадия созревания при овогенезе имеет особенности, которые заключаются в неравномерности делений при созревании, что приводит к выделению полярных телец, что отсутствует при сперматогенезе.

8. Различия сперматогенеза и овогенеза заключаются в том, что сперматогенез более подвержен влиянию внешней среды, нежели овогенез, что связано с различием в расположении половых органов — семенники находятся вне брюшной полости.

9. Из сравнительной характеристики овогенеза и сперматогенеза можно увидеть, что, поскольку образование яйцеклеток начинается еще до рождения девочки, а завершается для яйцеклетки только после ее оплодотворения, то неблагоприятные факторы внешней среды могут повлечь генетические аномалии у потомства.

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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *