Тема 22. Гаметогенез. Овогенез. Сперматогенез.
Развитие половых клеток происходит в половых железах. Цикл развития сперматозоидов называют сперматогенезом (от греч. Sperma - семена, genesis - происхождение), а яйцеклеток - овогенез (от греч. Ovum - яйцо, genesis - происхождение).
Сперматогенез - образование мужских половых клеток - сперматозоидов. Сперматозоиды у человека образуются в течение всего активного периода жизни мужчин. Продолжительность развития зрелых сперматозоидов с родоначальных клеток (сперматогонии) составляет около 70 - 75 суток. Сначала сперматогонии, общее число которых в одном яичке достигает 1 млрд., Размножаются, делятся митотическим путем. При этом увеличивается количество сперматогоний. Начиная с периода полового созревания, часть сперматогонии прекращает делиться и вступает в стадию роста, а затем созревания. На стадии созревания мейотическое распределение приводит к образованию четырех сперматид, каждая из которых имеет гаплоидный набор хромосом (23 хромосомы). Сперматиды постепенно превращаются в сперматозоиды. В этих половых клетках происходит перестройка структур: они удлиняются, в них формируются головка и хвост. У верхушки головки сперматозоида образуется уплотненное тельце - акросома, содержащий ферменты, которые при встрече с женской половой клеткой (яйцеклеткой) разрушают ее оболочку. При этом сперматозоид проникает внутрь яйцеклетки. При недоразвитии или отсутствии акросомы сперматозоид не способен оплодотворить яйцеклетку.
Сперматогенез происходит в эпидидимисе, на стенках внутреннего эпителия. Сформированные сперматозоиды попадают в просвет семенных канальцев яичка и вместе с жидкостью, образованной стенками канальцев, постепенно продвигаются в сторону яичка, который служит резервуаром для сперматозоидов. Количество образующихся сперматозоидов огромное. В 1 см3 спермы содержится до 100 млн. Сперматозоидов, скорость продвижения которых составляет около 3,5 мм в 1 мин. В женских половых путях сперматозоиды сохраняют жизнеспособность в течение 1 - 2 суток.
Мужские половые клетки - сперматозоиды есть подвижные клетки, размером около 70 мкм
Как и все клетки, сперматозоид содержит ядро, цитоплазму с ее органелл и клеточную мембрану. В сперматозоида различают головку и хвост. Головка содержит ядро, впереди которого расположена акросома, набор ферментов которой способен растворять оболочку яйцеклетки при оплодотворении. Хвост сперматозоида содержит сократительные элементы (пучки фибрилл), обеспечивающие движение сперматозоида. При прохождении по семявыносящих путях к сперматозоидам добавляются жидкие секреты половых желез - образуется сперма. Продолжительность жизни и оплодотворяющая способность сперматозоидов человека составляют от нескольких часов до двух суток.
Овогенез - развитие женских половых клеток (яйцеклеток). Размножение будущих яйцеклеток (овогоний) в овогенезе происходит только в период внутриутробного развития организма.
При этом образуются так называемые примордиальные фолликулы, расположенные в корковом веществе яичника. Каждый такой фолликул содержит незрелую женскую половую клетку - овогоний, окруженную одним слоем фолликулярных клеток. Овогонии многократно митотически делятся, превращаясь в ооциты первого порядка, которые хранятся в яичнике девочки до ее полового созревания. До начала полового созревания в яичниках есть около 300 тыс. Ооцитов первого порядка. Ооциты вместе с окружающими их двумя слоями клеток фолликулярного эпителия образуют первичные фолликулы.
В период полового созревания и в половозрелой женщины большинство ооцитов погибает, созревают только 400 - 500 яйцеклеток. В процессе созревания ооцит проходит стадии мейоза, в результате чего образуется ооцит второго порядка.
То, что происходит на этой стадии второе деление мейоза приводит к образованию одной яйцеклетки с гаплоидным набором хромосом и трех направляющих телец. Первичные фолликулы превращаются во вторичные фолликулы. Вокруг каждого вторичного ооцита образуется несколько оболочек, а внутри фолликула накапливается жидкость. Таким образом, вторичный фолликул превращается в пузырчатый (третичный) фолликул, заполненный фолликулярной жидкостью. Зрелый пузырчатый фолликул достигает в диаметре 1 см. В половозрелой женщины каждый месяц одновременно созревает 1, реже 2 фолликула, другие фолликулы подвергаются обратному развитию - атрезии. На месте гибели таких незрелых и погибших фолликулов остаются структуры, получившие название Атретические фонов.
Женские половые клетки - яйцеклетки имеют диаметр до 150 мкм. Яйцеклетка содержит ядро, большое количество цитоплазмы, в которой кроме клеточных органелл содержатся белково - липидные включения (желток) и гликоген.
У человека, как и во всех плацентарных млекопитающих, в связи с внутриутробным развитием и питанием за счет организма матери отпала необходимость в создании запасов желтка в яйцеклетке. Поэтому в цитоплазме яйцеклетки женщины содержится очень небольшое количество желточных включений. Свой запас питательных веществ яйцеклетка обычно тратит в течение 12 - 24 ч после овуляции, а затем погибает. Яйцеклетка человека покрыта двумя оболочками: цитолеммой и слоем фолликулярных клеток. Цитолемма является цитоплазматической мембраной клетки. Слой фолликулярных клеток располагается снаружи от цитолеммы. Он защищает яйцеклетку и выделяет гормон эстроген.
