Гаметогенез

Гаметогенез – это процесс образования гамет. Подразделяется на сперматогенез и овогенез. У большинства животных он происходит в половых железах.

 Сперматогенез
У млекопитающих происходит в семенниках и включает 4 стадии: размножение, рост, созревание и формирование. В стадии размножения первичные половые клетки многократно делятся митозом (набор 2n2c). Затем эти клетки клетки интенсивно синтезируют РНК и белки и растут – это стадия роста (набор 2n4c). В стадии созревания проходят оба мейотических деления: после первого деления образуются клетки с набором n2c; после второго – гаплоидные клетки (сперматиды) с набором nc. Сперматиды не являются специализированными клетками и не способны к движению и оплодотворению.
Во время стадии формирования происходит превращение сперматид в сперматозоиды. В это время ядро уменьшается, резко сокращается объем цитоплазмы, и формируются структуры, характерные только для сперматозоида. Сперматозоид состоит из головки, шейки и хвоста. В центре головки расположено ядро с набором nc. Рядом с ядром находится акросома – это пузырек, содержащий ферменты для растворения оболочек яйцеклетки. Между головкой и шейкой находится центриоль; сама шейка богата митохондриями (дают энергию для движения). В хвосте находятся фибриллы.

Овогенез
У млекопитающих происходит в яичниках и имеет 3 стадии (отсутствует стадия формирования). Во время стадии размножения исходные клетки многократно делятся митозом (набор 2n2c). У млекопитающих, в т.ч и у человека, этот процесс заканчивается еще до рождения. С наступлением половой зрелости отдельные клетки периодически вступают в стадию роста (набор 2n4c). Она отличается от соответствующей стадии сперматогенеза своей продолжительностью. Клетка растет, в ее цитоплазме образуется много митохондрий и рибосом, развиваются оба вида эндоплазматической сети, идет синтез питательных веществ.
Период созревания включает мейоз. Перед мейозом ядро перемещается ближе к поверхности клетки, и веретено деления формируется перпендикулярно клеточной мембране. После первого деления мейоза цитоплазма делится неравномерно, поэтому формируется одна крупная клетка и одна мелкая – редукционное тельце (у обеих клеток набор n2c – хромосомы делятся строго пополам). После второго деления мейоза цитокинез происходит также неравномерно, и образуются яйцеклетка и еще одно редукционное тельце. Редукционное тельце, образовавшееся после первого деления мейоза, также вступает во второе деление мейоза. Таким образом, из одной исходной клетки формируются четыре с гаплоидным набором хромосом: одна крупная яйцеклетка и 3 мелких редукционных тельца, которые со временем разрушаются.
Впервые яйцеклетка млекопитающих описана К. Бэром. Яйцеклетка гораздо крупнее сперматозоида. Обычно это клетка овальной формы, неподвижная, состоящая из ядра и цитоплазмы и покрытая оболочками. Для яйцеклеток характерна полярность: на одном полюсе ядро, на другом – цитоплазматические структуры. В цитоплазме много гранул, содержащих запасные питательные вещества. Оболочки: первичная (плазмалемма); вторичная (состоит из фолликулярных клеток и выполняет защитную и трофическую функции); третичная (формируется из секрета яйцевода; защитная и трофическая функция; у птиц это белок, подскорлуповая и скорлуповая оболочка). У млекопитающих третичной оболочки нет.