Половые клетки, их разновидности
Половые клетки (гаметы) – это особые клетки живого организма, которые выполняют функцию передачи наследственной информации от особей родительского поколения к потомкам.
Если неполовые (соматические) клетки организма имеют двойной набор хромосом (диплоидный), то половые клетки имеют одинарный набор хромосом – гаплоидный. Такое распределение хромосом обеспечивает при слиянии гамет (оплодотворении) образование зиготы с диплоидным набором хромосом.
Половые клетки делят на два вида – мужские (спермии у растений и сперматозоиды у животных) и женские (яйцеклетки). У различных видов организмов встречается разное соотношение размеров мужских и женских гамет.
Если обе разновидности гамет практически не отличаются по размеру, такое явление называется изогамией («изос» - «равный, одинаковый»).
Если одна разновидность гамет несколько большая по размеру чем другая, такое явление носит название гетерогамии («гетерос» - «разный, различный»).
Если яйцеклетка имеет значительные размеры, а сперматозоиды очень мелкие, то это называется оогамией (или овогамией).
Как правило, яйцеклетки неподвижны и могут быть покрыты различными оболочками, имеют значительные размеры, ибо содержат запас питательных веществ для развития зародыша.
Сперматозоиды, как правило, значительно меньше по размеру, чем яйцеклетки. Они имеют небольшую головку, в которой находится ядро. На переднем конце головки имеется акросома – особая органелла (производное от комплекса Гольджи), которая обеспечивает проникновение сперматозоида в яйцеклетку. За головкой расположена шейка. За шейкой находится промежуточный отдел, в котором находятся центриоли, окруженные митохондриями. На заднем конце сперматозоида находится жгутик. Растения и некоторые группы животных имеют сперматозоиды без жгутиков (спермии).
В природе существуют виды животных, особи которых имеют только один тип половых желез. Такие животные называются раздельнополыми. Но существуют виды животных, у особей которых формируются и женские и мужские половые клетки. Такое явление называется гермафродизмом. Он свойственен некоторым кишечнополостным, ракообразным, моллюскам.
Сперматогенез
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.
Овогенез
Овогенез (оогенез) – это процесс образования, развития и формирования яйцеклеток.
По аналогии со сперматогенезом, овогенез происходит в женских половых железах. Стадии овогенеза аналогичны стадиям сперматогенеза. Но происходящие там процессы несколько отличаются. На стадии размножения из первичных половых клеток образуются овогонии. На стадии роста происходит увеличение размеров клеток и формирование желтка. Клетки становятся овоцитами первого порядка. На фазе созревания происходит мейоз. После первого мейоза образуется овоцит второго порядка и направляющее (или полярное) тельце. После второго мейоза образовывается гаплоидная яйцеклетка и еще одно направляющее тельце (первое направляющее дельце также проходит мейоз и дает еще два тельца). Роль направляющих телец – отбор «лишних» хромосом от яйцеклетки. Кроме того они формируют среду вокруг яйцеклетки.
Таким образом, в результате ряда последовательных процессов формируются половые клетки – гаметы, имеющие гаплоидный набор хромосом и запас питательных веществ в яйцеклетках.
