Сперматогенез и овогенез: ЕГЭ по биологии
Содержание
Появление новой жизни — прекрасный и волнующий момент. Процесс размножения и развитие человека является продолжением человеческой цивилизации, дарит счастье семейного очага.
Наука, изучающая как размножаются люди, называется репродуктивной биологией. В этом разделе биологии размножение человека объединяет множество областей знаний: физиологии, эндокринологии, генетики репродукции, биотехнологии в репродукции и т.д.
Половое созревание, приводящее к зрелости, регулируется эндокринной системой с выраженными половыми различиями в прохождении этого периода. Под влиянием эндокринной системы происходит формирование первичных и вторичных половых признаков.
Первичные начинают формирование на двенадцатой неделе беременности, а вторичные половые признаки — в пубертатном периоде.
Общее для обоих полов то, что генератором наступления зрелости является воздействие на целевые структуры гипофизарного гонадотропного гормона, продуцируемого в передней доле гипофиза.
Таким образом, происходит формирование репродуктивной системы человека и ее главной функции — способности воспроизводить, вынашивать потомство и обеспечивать передачу генетической информации следующему поколению.
Репродуктивная функция играет важную роль в сохранении вида и является одной из фундаментальных особенностей живых организмов.
Половые особенности гаметогенеза
Гаметогенез — образование половых клеток, это сложный, многоступенчатый процесс, регулируемый гормонами женского и мужского организма, приводящий к образованию сперматозоидов и яйцеклеток.
Образование мужских и женских гамет (половых клеток) называется у мужчин сперматогенезом, а у женщин — овогенез.
Что такое сперматогенез?
Спермато-генный эпителий, занимающий извитые канальцы тестикул— место зарождения сперматозоидов. Их защиту, трофику, гормональную поддержку, осуществляют клетки Сертоли, которые заботливо опекают своих подопечных.
Для успешного протекания сперматогенеза необходима постоянная температура, обеспечиваемая внешним расположением тестикул в мошонке. Весь процесс занимает около семидесяти дней и состоит из трех этапов.
- Митозный: образование из стволовых клеток сперматогоний, с их дальнейшим делением, митозом и превращением в сперматоциты 1го порядка.
- Период мейоза: деление сперматоцитов первого порядка, с образованием половинчатого набора хромосом в каждой из дочерних сперматоцитов второго порядка. Следующий мейоз приводит к образованию сперматид с гаплоидным набором хромосом.
- Во время спермиогенеза происходит трансформация сперматид в сперматозоиды со всеми отличительными признаками. Наличие у него гаплоидного набора хромосом (23) —то, что отличает половые клетки от соматических.
Сперматозоиды передвигаются по внутренним канальцам яичек благодаря биению ресничек эпителия и перистальтики стенок. Продвижение же по женским путям проходит благодаря гормональному хемотаксису яйцеклетки.
Слизистые наполнители женских путей и кислотность инициируют оплодотворяющие способности гаметы, моторику жгутика.
Что такое овогенез?
Процесс образования женских половых клеток начинается еще в утробе матери и проходит несколько стадий:
- Образование первичных фолликул в корковом слое яичников, с содержащимися в них первичными овогониями.
- Во время периода роста, приходящегося на 3-й месяц внутриутробной стадии, овогония превращается в овоцит 1го уровня, находящегося в латентном состоянии и пробуждающийся при созревании женского организма. При этом, овоцит увеличивается в размере, появляются дополнительные органеллы, многочисленные микроворсинки.
- Все процессы созревания и деления мейозом определяют, какой набор хромосом имеют яйцеклетки. Они содержат гаплоидный хромосомный набор (23) и одну половую хромосому (X или Y).
Овоцит 2-го уровня формирует вокруг себя прозрачную зону, которая по мере своего развития трансформируется в лучистый венец, входящий в яйцеклеточные оболочки.
Яйцеклетка и как происходит оплодотворение
При разрывании зрелого фолликула происходит выход яйцеклетки и попадание ее в фаллопиеву трубу. Её цитоплазма содержит многочисленные митохондриальные органеллы, рибосомы и массивные запасы желтков, липидов, гликоген.
Этапы оплодотворения:
- Акросомная реакция образует узкий канал в яйцеклеточных оболочках, куда проникает сперматозоид.
- Происходит слияние цитоплазматических мембран гамет с их дальнейшим разрушением.
- Начинается миграция и сближение гаметных ядер, с растворением ядерных оболочек и перемешиванием генетического материала.
Мужские и женские гаметы обладают гаплоидными комплектами, и при их слиянии образуется диплоидная зигота с 46 хромосомными парами.
Эмбриональное развитие
После образования зиготы начинаются сложные процессы миотического и мейозного деления с образованием бластомеров, приводящие к образованию морулы. Она состоит из 12 бластомеров, в которых начинается формирование эмбриобласта. Периферийная светлая область морулы формирует трофобласт.
Образование бластоцисты происходит на пятые сутки, после сформирования полости. При этом трофобласт начинает активно засасывать содержащуюся в ней жидкость, используя её для питания. Смещение эмбриобласта к полюсам приводит к сформированию зародышевого узелка.
По истечению пятых суток зародыш попадает в матку и в течении 48 часов находится в «свободном плавание». После чего, начинается его имплантация в эндометрий и образовывается децидуальная оболочка.
Параллельно протекает трансформация в гаструлу и появление «зародышевого диска» с основными зародышевыми листками: эктодермой, мезодермой, энтодермой. Наступает и завершается этап формирования осевых закладок органов: нервной и кишечной трубок, хорды.
Этапы гистогенеза и органогенеза
На этой стадии идет образование из зародышевых листков органов, систем и тканей. Запускаются системы поддержания гомеостаза. Постепенно эмбрион все больше начинает походить на маленького человечка.
Вспомогательные структуры
Их главное предназначение — питание и защита эмбриона/плода и связь с материнским организмом:
- Амнион: шаровидная оболочка зародыша, производящая околоплодную жидкость. Является внутренней оболочкой плаценты и пуповины. Полная циркуляция обновленных амнионных плодных вод проходит за 3 часа.
- Пуповина: коммуницирует плод с амнионной и хорионной оболочками. В ней проходят 2 артерии и вена.
- Плацента: осуществляет трофику плода, защищает от иммунной атаки, и выполняет эндокринные функции, обеспечивающие беременность.
Заключение
В кратком обзоре даны характеристики того, что такое половые клетки, стадии их развития и процессы оплодотворения. Предоставлена информация о репродуктивных функциях — сложных, регулируемых нейрогуморальными механизмами процессах размножения и развития человека.
Занимайтесь на курсах ЕГЭ и ОГЭ в паре TwoStu и получите максимум баллов на экзамене:
