Женские и мужские половые клетки

Женские и мужские половые клетки: строение

Гаметы (половые клетки) характеризуются гаплоидным (одинарным) набором хромосом. То есть в половых клетках человека содержится 23 хромосомы: 22 аутосомные и 1 половая. Типы половых клеток (мужская или женская) отличаются именно по половой хромосоме: женская половая клетка (гамета) содержит Х-хромосому, мужская –Х или Y-хромосому. В процессе оплодотворения именно от сочетания половых хромосом зависит пол будущего ребенка: ХХ – женский, ХY – мужской.

 

Строение половых клеток отличается невероятной структурной организованностью и целесообразностью. Мужские половые клетки (сперматозоиды), которые в женском половом тракте должны быть высокомобильными, являются маленькими клетками, которые лишены цитоплазмы и состоят из головки, содержащей ядро с генетическим материалом, и хвоста – органа передвижения. Из клеточных элементов они содержат только митохондрии, обеспечивающие энергию для передвижения, акросомальную вакуоль, содержащую протеолитические ферменты для растворения оболочек яйцеклетки, и проксимальную центриоль. Общая длина сперматозоида составляет примерно 60 мкм, причем 55 из них приходится на долю хвоста.

 

Акросомальная вакуоль мужской половой клетки содержит следующие ферменты:

Женские и мужские половые клетки акрозин – растворяет прозрачную зону яйцеклетки;
Женские и мужские половые клетки пенетраза – разъединяет клетки лучистого венца яйцеклетки;
Женские и мужские половые клетки гиалуронидаза – растворяет гиалуроновую кислоту оболочки ооцита;
Женские и мужские половые клетки кислая фосфатаза – растворяет форсхолин при продвижении сперматозоида через плазмолемму.

 

Сперматозоиды при выходе из яичка еще морфологически незрелые, способность к оплодотворению и подвижность они приобретают в семявыносящих путях. Кроме того, мужские половые клетки содержат ряд специфических антигенов, инактивация которых также происходит в семявыносящих путях.

 

Женская половая клетка (яйцеклетка) представляет собой крупную неподвижную клетку. В ней содержится большой запас трофических веществ, которые необходимы для раннего развития зародыша. Кроме того, для формирования бластомеров (первых генераций клеток зародыша) в яйцеклетке содержится достаточное количество цитоплазматических структур. Яйцеклетка человека является олиголециальной, то есть она не содержит большого количества желтка.

 

Особенностью половых клеток высших плацентарных, в том числе и человека, является то, что зрелая половая клетка не существует изолированно, она всегда находится в тесном контакте с окружающими ее соматическими клетками, создающими оболочку. Комплекс женской половой клетки с соматическими оболочками называется овариальный фолликул, или овосоматический гистион.

 

Образование половых клеток. Оплодотворение

Процесс развития половых клеток очень сложный и многоэтапный. Первичные гаметы (половые клетки) в эмбриональном периоде закладываются далеко от половых желез, а затем в ходе развития с током перемещающихся жидкостей переносятся к области гонад. Уже в половых железах происходит дальнейшее их формирование. В ходе дальнейшего эмбрионального развития окружающие клетки и ткани не оказывают влияние на процесс непосредственного формирования гамет, и никакие приобретенные признаки человека не передаются по наследству.

 

Образование женских половых клеток (овогенез)

Образование и созревание половых клеток женщины происходит в фолликулах, расположенных в ткани яичников. Примордиальные фолликулы перемещаются в ткань яичника на этапе эмбриогенеза. Отличительной особенностью является то, что женские половые клетки образуются в ткани яичника в большом количестве, к моменту рождения количество их составляет около двух миллионов. Большее количество клеток рассасывается, при этом к периоду полового созревания насчитывается примерно 300 тысяч ооцитов. Образуются женские половые клетки только в эмбриональном периоде, а до полового созревания происходит только их окончательное структурное формирование. Именно поэтому абсолютно все негативные факторы, с которыми женщина сталкивается в течение жизни, отражаются на состоянии ее гамет. Влияние алкоголя на половые клетки в любой период жизни оказывает крайне негативное действие, и его последствия сохраняются навсегда. Новые половые клетки у женщин не образуются в течение жизни, происходит только их дозревание.

 

В репродуктивном возрасте каждый менструальный цикл созревают несколько фолликулов. К времени овуляции (период, когда зрелая половая клетка выходит из фолликула) имеется окончательно сформированный доминантный фолликул. Происходит его увеличение в размерах, и к моменту овуляции полость с фолликулом в яичнике, заполненная жидкостью (графов пузырек), достигает 2 см в диаметре.

Читайте также:  Пенициллин – инструкция по применению, механизм действия, противопоказания, побочные эффекты и аналоги

 

При созревании фолликула окружающие его клетки продуцируют гормоны – эстрогены. Перед самой овуляцией их концентрация значительно возрастает, в результате чего происходит выброс лютеинизирующего гормона. При этом происходит разрыв фолликула, и готовая к оплодотворению яйцеклетка выходит в брюшную полость, откуда затем попадает в маточные трубы.

 

Развитие мужских половых клеток (сперматогегез)

Мужская репродуктивная клетка формируется абсолютно другим путем. К моменту рождения в гонадах находятся зачаточные, несформированные мужские половые клетки. Процесс их окончательного формирования начинается с периода полового созревания. Отличительной особенностью формирования мужских половых клеток является то, что каждая клетка формируется примерно 75 дней, а не с момента рождения, как женские клетки.

 

Процесс формирования сперматозоидов происходит в извитых семенных канальцах. Сперматогонии (предшественники зрелых половых клеток мужчины) располагаются на базальной мембране, где проходят стадии митотического деления. В результате митоза образуются клетки двух типов. Сперматогонии А сохраняют способность дальше делиться путем митоза и дают начало таким же клеткам, а сперматогонии В эвакуируются с мембраны и способны делиться только путем мейоза. Именно после первого мейоза формируются клетки с одинарным набором хромосом, которые за 75 дней окончательно созревают и готовы к оплодотворению яйцеклетки.

 

Мужские половые клетки

Сперматозоиды, мужские половые клетки, отличаются высокой мобильностью и микроскопическими размерами. Их структура определяется головкой, несущей информацию о мужчине, шейкой и хвостом, который отвечает за передвижение. Самая, пожалуй, важная часть сперматозоида, головка, заполнена конденсированным хроматином. В среднем размер сперматозоидов, постоянно образующихся в яичках, равен 50 – 70 мкм, а средний вес одного яичка взрослого человека составляет от 20 до 30 г. Интересно, что при длине в 60 мкм на долю головки отводится всего 5 мкм.

Яички располагаются в мошонке, представляющей собой кожно-мышечное образование и состоящее из большого количества семенных канальцев. Среди этих канальцев располагаются межуточные клетки, отвечающие за синтез половых гормонов. Сперматозоиды образуются в семенных канальцах и далее проходят путь по крупному каналу, через придаток яичка, семявыводящий проток, после чего выводятся через брюшную полость в мочеиспускательный канал. В итоге завершением этого пути является половой член, представляющий собой наружный мужской половой орган.

Эрекцией называется процесс наполнения кровью губчатой ткани, расположенной внутри мужского полового органа. Во время извержения спермы, называемого эякуляцией, сперматозоиды оказываются в женских половых путях. Оплодотворение может произойти в случае, если в этот момент там находится зрелая яйцеклетка. Во время каждого семяизвержения в норме выделяется до 300млн сперматозоидов, что составляет приблизительно 1-6мл спермы, при этом скорость передвижения сперматозоидов приравнивается 3,5 мм в минуту.

Питание и активизацию функции движения сперматозоидам обеспечивает секрет парных половых желез. В среднем активность сперматозоидов сохраняется около 48 часов в шейке матки и около 2,5 часов внутри влагалища.

Сперматогенез

Определение 5

Сперматогенез – это процесс образования и развития мужских половых клеток – сперматозоидов.

Сперматозоиды возникают в мужских половых железах из первичных половых клеток и проходят несколько последовательных стадий: размножение, рост, созревание и формирование.

  • На стадии размножения из первичных половых клеток путем митоза образуется большое количество сперматогониев.
  • На второй стадии из сперматогониев образуются сперматоциты первого порядка, происходит рост клеток.
  • На стадии созревания происходит мейоз.
  • В результате первого мейоза образуются сперматоциты второго порядка. А после второго мейоза – сперматиды.
  • В ходе сперматогенеза из одного диплоидного сперматоцита первого порядка образуется четыре гаплоидных сперматиды.
  • На стадии созревания сперматиды превращаются в сперматозоиды.

антерозоид

мужская подвижная половая клетка, образующаяся в некоторых растениях

подвижная мужская половая клетка в растениях и грибах

[правка] [загрузить картинку] []

живчик

(разговорное) мужская половая клетка, сперматозоид

живчик

[правка] [загрузить картинку] []

пыльца

мужские половые клетки растения

мужские половые клетки растения, находящиеся в тычинках

[правка] [загрузить картинку] []

сперма

вырабатываемая мужскими половыми органами семенная жидкость, содержащая половые клетки

[правка] [загрузить картинку] []

сперматогонии

клетки сперматогенного эпителия, из которых развиваются мужские половые клетки

[правка] [загрузить картинку] []

сперматозоид

мужская половая клетка

мужская половая клетка животных и человека

сперматозоид
сперматозоид

[правка] [загрузить картинку] []

Читайте также:  Опасна ли родинка на члене и как от неё избавиться?

сперматоцит

мужская половая клетка животных и человека в период ее роста и созревания

[правка] [загрузить картинку] []

спермаций

мужская половая клетка у красных водорослей

[правка] [загрузить картинку] []

спермий

мужская половая клетка высших растений

мужская половая клетка высших растений, не имеющая органов движения

[правка] [загрузить картинку] []

Особенности полового размножения

В природе существует несколько способов воспроизведения себе подобных. Самым прогрессивным из них является половой. Его суть заключается в комбинировании генетического материала двух организмов. В большинстве случаев это происходит путем соединения генетического материала половых клеток – гамет. Это имеет важно приспособительное значение, поскольку новый организм приобретает новые признаки, которые он получает от двух исходных.

Отличие соматических и половых клеток

Все клетки можно объединить в две группы, в зависимости от особенностей и выполняемых функций. Основу любого организма составляют соматические. В переводе с греческого “сома” означает “тело”. Эти клетки содержат всю информацию о признаках организма, кроме пола. Они формируют ткани внутренней среды, а также нервную и покровную.

мужские половые клетки

Гаметы – это половые, или репродуктивные клетки. Они содержат гаплоидный (одинарный) набор хромосом. Это имеет важное биологическое значение. Дело в том, что хромосомный набор организма – диплоидный. Образуется он при объединении двух гамет. Только в этом случае возможно нормальное развитие и функционирование дочерней особи.

Виды гамет

Половые клетки растений и животных имеют свои характерные особенности. Так, водоросли переходят к половому процессу только при наступлении неблагоприятных условий. Подвижные гаметы выходят в воду, где попарно сливаются с образованием зиготы. В таком состоянии водоросль переносит как засуху, так и замерзание.

Высшие споровые растения также формируют гаметы. Они неподвижны, поэтому обязательным условием оплодотворения является наличие воды. У семенных растений процессу слияния гамет предшествует опыление. Так называется перенос пыльцевых зерен (спермиев) с тычинки на рыльце пестика. Он осуществляется с помощью ветра, воды, насекомых или человека.

пчела опыляет цветок

В процессе оплодотворения у представителей этой систематической группы принимает участие два спермия. Поэтому оплодотворение семенных растений называется двойным. Один спермий соединяется с яйцеклеткой, образуя зародыш, а другой – с центральной, зародышевой. В этом случае формируется эндосперм. Так называется запасное питательное вещество семени, за счет которого развивается зародыш.

Яйцеклетка

Женские половые клетки животных неподвижны. Они имеют округлую форму и значительно большие размеры – до 0,1 мм. Для сравнения отметим, что мужские половые клетки имеют величину всего 55 мкм (голова и жгутик вместе).

яйцеклетка имеет три оболочки

Женская гамета – это основа будущего организма. Поэтому ее цитоплазма богата питательными веществами в виде желточных включений, которые равномерно распределены в клетке. Снаружи яйцеклетка покрыта тремя оболочками: желточной, прозрачной и внешней. Последняя состоит из фолликулярных клеток, которые выполняют функцию защиты и питания.

Сперматозоиды

Мужские гаметы – это очень мелкие подвижные клетки продолговатой формы. Их основными частями являются головка, шейка и хвост. Каждая из них выполняет определенные функции. В головке содержится ядро с гаплоидным хромосомным набором, окруженным тонким слоем цитоплазмы. Здесь же расположена акросома, или апикальное тельце. Эта структура способна выделять особый фермент, растворяющий оболочки яйцеклетки. В шейке находится большое количество центриолей и митохондрий. Они вырабатывают энергию, необходимую для движения хвоста.

Каковы особенности процесса образования женских половых клеток?

Яйцеклетка, претерпевающая цикл развития, называется ооцитом. Все половые клетки делятся путем мейоза. При этом стоит отметить, что на этапе деления у половых клеток имеются некоторые особенности. Так в частности на первой стадии деления яйцеклетка задерживается в развитии, увеличиваясь при этом в размерах.

У женщин, еще на стадии внутриутробного развития, из оогоний – первичных половых клеток, формируется несколько миллионов ооцитов. Стоит отметить, что за некоторое время перед рождением у девочек ооциты, превращаются в фолликулы, т.е. вокруг них образуется та самая оболочка, о которой упоминалось выше.

Все развивающиеся фолликулы продолжают расти и в конце либо дегенерируют или освобождают ооциты, расположенные внутри их. Стоит отметить, что у человека созревание ооцита наступает только лишь с началом полового созревания. Таким образом, можно сказать, что женские половые клетки созревают в яичниках, а точнее в фолликулах.

Каковы особенности процесса созревания женских половых клеток?

В процессе созревания первичный ооцит проходит деление путем мейоза, в итоге образуется вторичный ооцит, который намного превосходит предыдущего по размерам. При этом данная клетка имеет гаплоидный, т.е. половинчатый набор хромосомного материала, с большим количеством желтка, чем первичный ооцит.

Читайте также:  Виагра для женщин: как действует мужское возбуждающее средство на женщин, аналоги, инструкция по применению

После окончания процесса созревания женских половых клеток пузырек, который находится прямо под покровным эпителием самой железы, яичника, разрывается. женские половые клетки созревают в
После этого вторичный ооцит выходит непосредственно в брюшную полость (овуляторный процесс), из которой захватывается ресничками, расположенными на маточных трубах, проникает внутрь фаллопиевой трубы.

Строение мужской половой клетки (сперматозоид)

Строение сперматозоида

Мужские половые клетки — сперматозоиды — обычно очень мелкие и подвижные. Типичные сперматозоиды состоят из головки, шейки и хвоста.

Головка почти целиком состоит из ядра, покрытого тонким слоем цитоплазмы. Самый передний ее участок заострен, покрыт колпачком.

Шейка сужена, в ней находятся центриоль (составная часть клеточного центра) и митохондрии.

Хвост сперматозоидов состоит из тончайших волокон, покрытых цитоплазматическим цилиндром: он является органоидом движения.

Общая длина сперматозоида, включая головку, шейку и хвост, у млекопитающих и человека составляет 50-60мкм. Характерно, что сперматозоиды образуются обычно в огромных количествах (у млекопитающих их в течение жизни созревает сотни миллионов).

Строение женской половой клетки (яйцеклетка)

Строение яйцеклетки
Строение яйцеклетки

Женские половые клетки (яйцеклетки) неподвижны и, как правило, крупнее сперматозоидов. Обычно они имеют шаровидную форму и разнообразное строение оболочек. У млекопитающих размеры яйцеклеток сравнительно небольшие и составляют 100-200мкм в диаметре. У других позвоночных (рыб, амфибий, рептилий, птиц) яйцеклетки крупные. В цитоплазме они содержат огромное количество питательных веществ.

У птиц, например, яйцеклеткой является та часть яйца, которая обычно называется желтком. Диаметр яйцеклетки курицы составляет 3-3,5см, а у таких крупных птиц, как страусы, — 10-11см. Эти яйцеклетки покрыты несколькими оболочками сложного строения (слой белка, подскорлуповая и скорлуповая оболочки и др.), которые обеспечивают нормальное развитие зародыша.

Количество образующихся яйцеклеток обычно значительно меньше, чем количество сперматозоидов. Например, у женщины в течение жизни созреет около 400 яйцеклеток.

Строение мужских и женских половых клеток растений описано здесь.

Развитие яйцеклеток и сперматозоидов

Созревание и развитие половых клеток называется гаметогенезом. У животных и человека он происходит в половых железах: яйцеклетки развиваются в яичниках, а сперматозоиды — в яичках.

Стадии развития

Процессы развития мужских половых клеток (сперматогенез) и женских половых клеток (овогенез) имеют ряд сходных черт. И в яичнике, и в яичках различают три разных стадии:

  • Стадии размножения;
  • стадии роста;
  • стадии созревания половых клеток.

Стадии развития половых клеток
Стадии развития половых клеток

На первой стадии сперматогонии и овогонии (клетки — предшественники сперматозоидов и яйцеклеток) размножаются митотическим путем и число их увеличивается.

У мужчин митотическое деление сперматогоний начинается в период полового созревания и продолжается десятки лет. У женщин деление овогоний происходит только в эмбриональный период их жизни и заканчивается еще до рождения. У животных деление этих клеток зависит от сроков и периодов размножения.

Во второй стадии сперматогонии и овогонии перестают размножаться, начинают расти и увеличиваться в размерах, превращаясь в первичные сперматоциты и овоциты. Особенно значительно возрастают размеры у овоцитов. Например, у лягушек линейные размеры овоцита больше в 2 тыс. раз, чем у овогонии. Это связано с тем, что в них накапливаются питательные вещества, необходимые для развития зародыша.

Наиболее важные изменения происходят с будущими половыми клетками на третьей стадии созревания. Здесь проявляются и существенные отличия между спермато- и овогенезом. В этой зоне первичные овоциты дважды делятся путем мейоза. При первом мейотическом делении образуется крупный вторичный овоцит и мелкая клетка— первичный полоцит (первое полярное, или направительное, тельце).

При втором мейотическом делении вторичный овоцит делится на крупную незрелую яйцеклетку и мелкий вторичный полоцит (второе полярное тельце). Первичный полоцит тоже может разделиться еще на два полоцита.

Таким образом, в результате двух мейотических делений из одного первичного овоцита получается 4 клетки с гаплоидным набором хромосом — незрелая половая клетка (которая превращается в зрелую яйцеклетку) и три полоцита, которые в дальнейшем погибают.

При сперматогенезе первичный сперматоцит в зоне созревания тоже дважды делится путем мейоза. Но при этом возникают 4 одинаковых гаплоидных сперматиды. В дальнейшем они путем сложных преобразований (изменения формы, развития хвоста) превращаются в зрелые сперматозоиды.

Источники

  • http://www.oocyte.org/poleznaya-informatsiya/zhenskie-i-muzhskie-polovye-kletki
  • https://LuxMama.ru/zhenskie-i-muzhskie-polovyie-kletki
  • https://spravochnick.ru/biologiya/polovye_kletki_i_ih_razvitie/
  • http://loopy.ru/?def=%D0%BC%D1%83%D0%B6%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F+%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F+%D0%BA%D0%BB%D0%B5%D1%82%D0%BA%D0%B0
  • https://www.syl.ru/article/381335/gameta—eto-polovaya-kletka-stroenie-vidyi-funktsii
  • https://womanadvice.ru/zhenskaya-polovaya-kletka
  • https://animals-world.ru/polovye-kletki/

[свернуть]
Помогла статья? Оцените её
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд
Загрузка...