Развитие половых клеток. Оогенез

 Развитие половых клеток

При по­ло­вом раз­мно­же­нии новый ор­га­низм об­ра­зу­ет­ся в ре­зуль­та­те сли­я­ния по­ло­вых кле­ток – гамет. Про­цесс об­ра­зо­ва­ния гамет носит на­зва­ние га­ме­то­ге­нез. Про­цесс об­ра­зо­ва­ние яй­це­кле­ток – оо­ге­нез. Об­ра­зо­ва­ние спер­ма­то­зо­и­дов – спер­ма­то­ге­нез.

Про­цесс га­ме­то­ге­не­за (Рис. 1) и оо­ге­не­за де­лит­ся на три фазы:

- раз­мно­же­ние;

- рост;

- со­зре­ва­ние.

 Схема га­ме­то­ге­не­за: раз­мно­же­ние, рост, со­зре­ва­ние

Рис. 1. Схема га­ме­то­ге­не­за: раз­мно­же­ние, рост, со­зре­ва­ние

В фазе раз­мно­же­ния пер­вич­ные по­ло­вые клет­ки де­лят­ся ми­то­зом, со­хра­няя ди­пло­ид­ный набор хро­мо­сом в ядрах. Во время фазы раз­мно­же­ния уве­ли­чи­ва­ет­ся ко­ли­че­ство бу­ду­щих гамет. У сам­цов мле­ко­пи­та­ю­щих и че­ло­ве­ка этот про­цесс на­сту­па­ет с мо­мен­та по­ло­во­го со­зре­ва­ния и до глу­бо­кой ста­ро­сти, а у самок мле­ко­пи­та­ю­щих и че­ло­ве­ка пер­вич­ные по­ло­вые клет­ки де­лят­ся толь­ко в пе­ри­од внут­ри­утроб­но­го раз­ви­тия и до на­ча­ла по­ло­во­го со­зре­ва­ния со­хра­ня­ют­ся в покое.

В фазе роста бу­ду­щие яй­це­клет­ки и спер­ма­то­зо­и­ды уве­ли­чи­ва­ют­ся в раз­ме­рах, в них про­ис­хо­дит ре­пли­ка­ция ДНК и на­кап­ли­ва­ют­ся за­пас­ные пи­та­тель­ные ве­ще­ства, необ­хо­ди­мые для по­сле­ду­ю­щих де­ле­ний.

В фазе со­зре­ва­ния бу­ду­щие га­ме­ты де­лят­ся мей­о­зом, в ре­зуль­та­те чего из одной ди­пло­ид­ной клет­ки фор­ми­ру­ет­ся че­ты­ре га­п­ло­ид­ных, ко­то­рые впо­след­ствии дадут зре­лые га­ме­ты.

Оогенез

Фор­ми­ро­ва­ние жен­ских по­ло­вых кле­ток на­чи­на­ет­ся до мо­мен­та рож­де­ния и за­кан­чи­ва­ет­ся для каж­дой кон­крет­ной яй­це­клет­ки после ее опло­до­тво­ре­ния.

Во время эм­бри­о­наль­но­го раз­ви­тия плода пер­вич­ные по­ло­вые клет­ки мно­го­крат­но де­лят­ся путем ми­то­за, об­ра­зуя много круп­ных кле­ток, ко­то­рые на­зы­ва­ют­ся оого­нии. Это фаза раз­мно­же­ния. Оого­нии снова пре­тер­пе­ва­ют митоз и об­ра­зу­ют ооци­ты пер­во­го по­ряд­ка, ко­то­рые оста­ют­ся на ста­дии про­фа­зы до ову­ля­ции (Рис. 2).

Фаза раз­мно­же­ния и роста

Рис. 2. Фаза раз­мно­же­ния и роста

Оого­нии и ооци­ты со­дер­жат ди­пло­ид­ный набор хро­мо­сом (у че­ло­ве­ка 46 хро­мо­сом или 23 пары).

Ооци­ты пер­во­го по­ряд­ка окру­же­ны одним слоем кле­ток гра­ну­лез­ной обо­лоч­ки, об­ра­зуя при­мор­диаль­ные фол­ли­ку­лы. Плод жен­ско­го пола перед рож­де­ни­ем со­дер­жит 2·106 этих фол­ли­ку­лов, но толь­ко около 450 из них до­сти­га­ют ста­дии ооци­тов вто­ро­го по­ряд­ка (Рис. 3) и вы­хо­дят из яич­ни­ков, то есть при ову­ля­ции.

Ооцит вто­ро­го по­ряд­ка

Рис. 3. Ооцит вто­ро­го по­ряд­ка

В пе­ри­од ову­ля­ции ооцит пер­во­го по­ряд­ка, со­дер­жа­щий 46 хро­мо­сом, про­де­лы­ва­ет пер­вые де­ле­ния мей­о­за, об­ра­зуя га­п­ло­ид­ный ооцит вто­ро­го по­ряд­ка и пер­вое по­ляр­ное тель­це (Рис. 4). Они со­дер­жат 23 хро­мо­со­мы, то есть га­п­ло­ид­ный набор хро­мо­сом.

Де­ле­ние ооци­та пер­во­го по­ряд­ка

Рис. 4. Де­ле­ние ооци­та пер­во­го по­ряд­ка

Вто­рое де­ле­ние мей­о­за до­хо­дит до ста­дии ме­та­фа­зы, но не про­дол­жа­ет­ся до тех пор, пока ооцит не со­льет­ся со спер­ма­то­зо­и­дом (Рис. 5).

Вто­рое де­ле­ние мей­о­за до ста­дии ме­та­фа­зы

Рис. 5. Вто­рое де­ле­ние мей­о­за до ста­дии ме­та­фа­зы

При опло­до­тво­ре­нии ооцит вто­ро­го по­ряд­ка со­вер­ша­ет вто­рое де­ле­ние мей­о­за (Рис. 6), об­ра­зуя круп­ную клет­ку – яйцо, а также вто­рое по­ляр­ное тель­це.

Вто­рое де­ле­ние мей­о­за

Рис. 6. Вто­рое де­ле­ние мей­о­за

Все по­ляр­ные тель­ца пред­став­ля­ют собой мел­кие клет­ки и в ко­неч­ном итоге раз­ру­ша­ют­ся. Осо­бен­но­стью оо­ге­не­за яв­ля­ет­ся несим­мет­рич­ное де­ле­ние ци­то­плаз­мы, в ре­зуль­та­те ко­то­ро­го все пи­та­тель­ные ве­ще­ства со­сре­до­та­чи­ва­ют­ся в одной клет­ке – яй­це­клет­ке. Эти пи­та­тель­ные ве­ще­ства необ­хо­ди­мы для пи­та­ния бу­ду­ще­го за­ро­ды­ша, то есть для того, чтобы со­сре­до­то­чить все за­па­сы пи­та­тель­ных ве­ществ в одной клет­ке и при этом из­ба­вить­ся от ненуж­но­го ге­не­ти­че­ско­го ма­те­ри­а­ла, от ци­то­плаз­мы от­де­ля­ют­ся транс­по­ляр­ные тель­ца, ко­то­рые со­дер­жат мало ци­то­плаз­мы, но при этом поз­во­ля­ют по­де­лить хро­мо­сом­ный набор.

В мо­мент де­ле­ния по­ло­вые клет­ки осо­бен­но чув­стви­тель­ны к дей­ствию вред­ных аген­тов, таких как ра­ди­а­ция, ток­си­че­ские ве­ще­ства (спирт, нар­ко­ти­ки). Доза ра­ди­а­ции, ко­то­рая не ока­зы­ва­ет за­мет­ных ви­ди­мых по­вре­жде­ний на ор­га­низм, может ока­зы­вать по­вре­жда­ю­щее воз­дей­ствие на по­ло­вые клет­ки, га­ме­ты. Осо­бен­но чув­стви­тель­ны яй­це­клет­ки, по­сколь­ку они на­чи­на­ют фор­ми­ро­вать­ся еще во внут­ри­утроб­ном пе­ри­о­де и не по­пол­ня­ют­ся в те­че­ние жизни. Каж­дое по­вре­жда­ю­щее воз­дей­ствие на яй­це­клет­ку может при­ве­сти к ге­не­ти­че­ско­му от­кло­не­нию в потом­стве.

 

Последнее изменение: Суббота, 31 Март 2018, 15:44