Половые клетки и их развитие: особенности сперматогенеза и овогенеза

Половые клетки и их развитие

Что такое половые клетки?

Для половых клеток характерен одинарный (гаплоидный) набор хромосом, в отличие от неполовых (соматических) клеток, у которых имеется двойной (диплоидный) набор хромосом. Благодаря такому распределению хромосом при слиянии гамет (оплодотворении) образуется зигота с диплоидным набором хромосом.

Есть два вида половых клеток:

1. Мужские половые клетки. Это спермии у растений и сперматозоиды у животных.
2. Женские половые клетки. Они называются яйцеклетками.

Для каждого отдельного вида живых организмов характерно индивидуальное соотношение размеров мужских и женских гамет.

Каково строение половых клеток?

Чаще всего яйцеклетки неподвижны и покрыты разнообразными оболочками. Они отличаются внушительными размерами и содержат определенный запас питательных веществ, используемых для развития зародыша.

Сперматозоиды отличаются меньшими размерами, в сравнении с яйцеклеткой. У них есть небольшая головка с ядром. На переднем конце головки располагается акросома. Она представляет собой особую органеллу (производное от комплекса Гольджи), обеспечивающую попадание сперматозоида в яйцеклетку. Следом за головкой располагется шейка, а за ней — промежуточный отдел: в нем находятся центриоли, которые окружены митохондриями. На заднем конце сперматозоида имеется жгутик. У растений, а также отдельных групп животных, жгутики у сперматозоидов могут отсутствовать (такие сперматозоиды называются спермиями).

Для большинства видов животных характерен только один тип половых желез: это раздельнополые животные.

Но в природе также встречаются животные, у представителей которых формируются как женские половые клетки, так и мужские половые клетки. Такое явление получило название гермафродитизм. Оно встречается среди кишечнополостных, ракообразных и моллюсков. Как называются животные, у которых мужские и женские половые клетки образуются у одной особи? Соответственно, гермафродитами.

Особенности сперматогенеза

Где формируются мужские половые клетки у животных? Сперматозоиды возникают в мужских половых железах из первичных половых клеток. Для них свойственно несколько последовательных стадий: размножение, рост, созревание и формирование.

На первой стадии — размножения — в результате митоза из первичных половых клеток формируется множество сперматогониев.

На второй стадии на их основе происходит формирование сперматоцитов первого порядка. Также отмечается рост клеток.

Стадия созревания отличается тем, что в этот период происходит мейоз. Как результат первого мейоза — образование сперматоцитов второго порядка, а второго мейоза — сперматидов.

В процессе сперматогенеза из одного диплоидного сперматоцита первого порядка происходит образование четырех гаплоидных сперматидов.

Особенность стадии созревания — превращение сперматидов в сперматозоиды.

Особенности овогенеза

Овогенез осуществляется, соответственно, в женских половых железах. Овогенез включает те же стадии, что и сперматогенез. Отличаются только процессы, которые происходят на этих стадиях.

На стадии размножения происходит образование овогоний — из первичных половых клеток. Стадия роста отличается увеличением размеров клеток и формированием желтка. Клетки превращаются в овоцитов первого порядка. На стадии созревания происходит мейоз:

• в результате первого мейоза происходит образование овоцит второго порядка и направляющего (полярного) тельца;
• в результате второго мейоза происходит образование гаплоидной яйцеклетки и еще одного направляющего тельца. Первое направляющее тельца также проходит через мейоз, за счет чего образуются еще два тельца.

Задача направляющих телец заключается в том, чтобы «отбирать» лишние хромосомы от яйцеклетки. Также направляющие отвечают за формирование среды вокруг яйцеклетки.

Как видно, формирование половых клеток происходит в результате некоторых последовательных процессов. Половые клетки или гаметы имеют гаплоидный набор хромосом и запас питательных веществ в яйцеклетках.