6.Статеві та соматичні клітини

Соматичні клітини складають основну касу клітин багатоклітинного організму. Статеві клітини (гамети) утворюються тільки на певному етапі онтогенезу. При злитті гамети утворюють зиготу — першу клітку нового організму. Статеві та соматичні клітини відрізняються один від одного за рядом ознак. Так, сперматозоїди і яйцеклітини гаплоїдни, а клітини тіла діплоїдни, тобто кожен ген представлений двома алелями. Наприклад, соматичні клітини людини мають 46 хромосом, а гамети — 23 хромосоми. Гамети і соматичні клітини мають різні ядерно-плазмові відносини.

Особливо яскраво це явище демонструють організми, що мають великі яйця, наприклад, птиці. Яйцеклітиною птахів служить «жовток». Його обсяг перевищує обсяг вихідної клітини (з якої він утворився) в мільйони разів. Обсяг ядра залишається практично незмінним. При розвитку зародка (дробленні) ядерно-плазмові відносини діляться клітин набувають показники, властиві соматичним. На противагу яйцеклітинам, сперматозоїди мають дуже дрібні розміри. У людини — 50-70 мкм. Дані зменшення відбуваються за рахунок різкого редукування обсягу цитоплазми, а ядро має розмір, відповідний ядру соматичної клітини. Фактично головка сперматозоїда представлена тільки ядром, оточеним клітинної мембраною. Метаболізм статевих і соматичних клітин різний. У самців в статевих протоках спермії перебувають у нерухомому, неактивному стані. Поза організму вони зазвичай живуть короткий час — у форелі у воді спермії гинуть через 30 секунд, а у людини в насінної рідини — через 2-3 години. У статевих шляхах самок спермії можуть перебувати живими більш тривалий час. Наприклад, в статевих шляхах жінки сперматозоїди живуть 5-8 днів, а у матки бджоли вони зберігають життєздатність понад двох років.

Зрілі чоловічі статеві клітини називаються сперматозоїдами, або спермиями. Вперше вони були виявлені і описані зі сперми ссавців в 1667 р. А. Левенгуком. Сперматозоїди всіх хребетних і більшості безхребетних складаються з голівки і джгутика, за допомогою якого вони пересуваються в рідкому середовищі: при зовнішньому заплідненні — у воді, при внутрішньому заплідненні — в рідині статевих шляхів. Жгутики джгутикових сперміїв мають типове для еукаріот будову. Сперматозоїди, що не мають джгутика, називаються безжгутиковой і характерні для круглих черв’яків і деяких членистоногих. Такі спермії здатні до амебоідному руху.

Жіночі статеві клітини тварин називаються яйцями або яйцеклітинами. Яйцеклітини були відкриті в 1827 р. К. М. Бером. Зазвичай яйцеклітини мають круглу або овальну форму, в зрілому стані вони нерухомі. У нижчих безхребетних (губки, гідри) яйцеклітини здатні до амебоідним рухам. Цитоплазма яйцеклітин містить жовток — запасне поживна речовина, необхідне для розвитку зародків. У цьому полягає спеціалізація яйцеклітини. Залежно від кількості жовтка розрізняються розміри яйцеклітин. Яйця, позбавлені жовтка (у наїзників), мають розмір 6х10 мкм. Яйця, бідні жовтком, мають великі розміри — від 50 до 90 мкм. У молюсків, ракоподібних і багатьох інших тварин яйця великі, містять багато жовтка і досягають 1,5 мм; яйце акули — 70 мм. Найбільші яйця — у птахів; яйце страуса (без білкової оболонки) має довжину 80 мм, а з оболонками — 150 мм.

Розміри яєць не залежать від розміру тіла тварини, але перебувають у прямій залежності від їх плодючості. Тварини, що не проявляють турботи про потомство (амфібії, риби тощо), відкладають безліч дрібних яєць. У тріски — до 10 000 000 ікринок розміром в 2 мм. Закон великого числа яєць характерний для всіх паразитичних організмів. Тварини, що демонструють турботу про потомство, відкладають трохи великих яєць (птиці). У плацентарних ссавців, розвиток зародків яких тісно пов’язане з організмом матері, формується невелике число дрібних яєць.

Показником спеціалізації та диференціації статевих клітин служать оболонки яєць. Первинні оболонки утворюються за рахунок виділення речовин самим ооцитом. Первинна оболонка представлена плівкою, що контактує з мембраною ооцита. Її називають також желточной оболонкою. Вторинна оболонка виникає за рахунок секреції певних речовин клітинами яєчника і називається хорионом. Хоріон мається у деяких безхребетних, риб і птахів. Третинна оболонка утворюється при проходженні яєць по яйцепроводу. Наприклад: драглисті оболонка яєць амфібії, білкова, подськорлупової оболонка і скорлуповой оболонка яєць птахів, кокони черв’яків і молюсків і т.д. Яйце може мати як всі три оболонки, так і дві з них (хоріон може бути відсутнім). Основна функція яєчних оболонок — захисна.