Сперматогенез и овогенез. Цитологическая и цитогенетическая характеристики. Биологическое значение полового размножения

Половое размножение у одноклеточных и многоклеточных. Половой процесс как механизм обмена наследственной информацией внутри вида. Морфофизиологические особенности половых клеток.

В основе полового размножения лежит половой процесс, суть которого сводиться к объединению в наследственном материале для развития потомка генетической информации из двух разных источников – родителей. Представление о половом процессе дает процессы конъюгации инфузорий. Он заключается во временном соединении двух особей с целью обмена (рекомбинации) наследственным материалов, в результате чего появляются особи, генетические отличительные от родительских организмов. В дальнейшем они осуществляют бесполое размножение.

На определенном этапе эволюции у многоклеточных организмов половой процесс как способ обмена генетической информацией между особями в пределах вида оказался связанным с размножением.

Для осуществления полового размножения особи родителей вырабатывают гаметы – клетки, специализированные к обеспечению генеративной функции. Слияние материнской и отцовской гамет приводит к возникновению зиготы – клетки, представляющей собой дочернюю особь на наиболее ранней стадии развития.

Особенности гамет: гаплоидность; низкий уровень обменных процессов; в митоз вступает только яйцеклетка, в случае оплодотворения; только у яйцеклетки имеется защитная белковая оболочка; только у сперматозоида имеется клеточный центр, который передается в яйцеклетку; сперматозоид подвижен; яйцеклетка дает развитие (в случае оплодотворения); сперматозоид транспортирует генетический материал.

Сперматогенез – процесс образование сперматозоидов. Овогенез – процесс образование яйцеклеток.

Подразделяют на ряд стадий: 3 при овогенезе, 4 при сперматогенезе. Первые 3 стадии по механизму образования одинаковые:

1) стадия размножения – диплоидные клетки, из которых образуются гаметы – гаметогонии (сперматогонии, овогонии), в результате последовательных митозов число их резко возрастает. Сходство: механизм образования – митоз; все клетки диплоидны (2n4c); процесс начинается в эмбриональных гонадах. Отличия: по продолжительности (сперматогенез – на всем протяжении половой зрелости мужской особи, овогонии размножаются в основном в эмбриогенезе), по числу клеток (в сперматогенезе – млрд клеток, в овогенезе - тысячи). 2) стадия роста – увеличение клеточных размеров и превращение в сперматоциты 1 порядка и овоциты 1 порядка (2n4c). Сходство: механизм удвоения ДНК в гаметоцитах, при неизменном числе хромосом. Отличия: в овогенезе клетки увеличиваются в размерах больше. 3) стадия созревания – 2 последовательных деления, которые вместе составляют мейоз. После первого деления образуются сперматоциты и овоциты 2 порядка (n2с), после второго деления – сперматиды и зрелая яйцеклетка (nc). Сходство: механизм образования – мейоз. Отличия: неравномерное распределение цитоплазмы в овогенезе; каждый сперматоцит образует 4 сперматиды, овоциты – 1 яйцеклетка и 3 редукционных тельца. 4) стадия формирования – завершается процесс сперматогенеза. Сперматидам необходимо соответствующую форму для выполнения функции. Ядра уплотняются, в следствии сверхспирилизации хромосом, которые становятся функционально инертными. КГ образует акросомный аппарат, играющий большую роль в оплодотворении.

Биологическое значение: обеспечевает значительное генетическое разнообразие, чем обеспечивает фенотипическую изменчивость; достигаются большие эволюционные и экологические возможности.

Дата добавления: 2015-04-24