5. Половые клетки человека.

Все гаметы отличаются низким уровнем обменных процессов.

Сперматозоиды человека – очень мелкие подвижные мужские половые клетки, которые образуются в мужских половых железах – семенниках. Скорость движения 50 мкм/с. У здорового взрослого мужчины в сутки образуется около 10 млн сперматозоидов, а в 1мл спермы содержится около 100 млн. Во время одного семяизвержения выделяется 300-400млн сперматозоидов (3-4мл). Процесс образования сперматозоида занимает примерно 70 дней.

Головка сперматозоида яйцевидной формы, содержит ядро с гаплоидным набором хромосом (22а+У) или (22а+Х). На переднем полюсе головки под плазматической мембраной расположена акросома (видоизмененный аппарат Гольджи), обеспечивающая проникновение сперматозоида в клетку. Она выделяет ферменты растворяющие оболочку яйцеклетки и обеспечивающие ее активацию. В короткой шейке спермия расположено много митохондрий, которые обеспечивают клетку энергией движения. В шейке также присутствуют пара центриолей, лежащих под прямым углом друг к другу. Микротрубочки одной из них вытягиваются и образуют осевую нить жгутика. Промежуточный отдел расширен за счет расположения в нем многочисленных митохондрий, собранных в спираль вокруг жгутика.

Яйцеклетка человека имеет диаметр 130 мкм, круглая. В течение всего репродуктивного периода жизни женщины созревает и может быть оплодотворено 400-500 яйцеклеток, реальное же количество оплодотворенных яйцеклеток значительно меньше. Созревает в яичниках. Внешне яйцеклетка окружена тремя оболочками:

- плазмалемма овоцита (оволемма);

- прозрачная = блестящая;

- внешняя – лучистый венец. Состоит из фолликулярных клеток и выполняет функцию питания и защиты.

Цитоплазма постовуляционной яйцеклетки несет большой запас питательных веществ в виде желточных включений, которые равномерно распределены в клетке.

В цитоплазме под плазмалеммой содержатся кортикальные гранулы, обеспечивающие образование непроницаемой для сперматозоидов оболочки оплодотворения. Резерв питательных веществ яйцеклетка использует в течении 12-24 часов с момента овуляции, после чего неоплодотворенная клетка умирает.

6. Оплодотворение и партеногенез.

Оплодотворение – процесс слияния женской и мужской половых клеток с образованием зиготы, которая дает начало новому организму. Оплодотворение у животных может быть внешним и внутренним.

Внешнее оплодотворение происходит вне половой системы самки и характерно преимущественно для обитателей водоемов (двустворчатые моллюски, речной рак, иглокожие, костистые рыбы) иногда встречается у наземных (дождевые черви, некоторые паукообразные). Почти все водные животные мечут икру и сперму в воду, где и происходит оплодотворение.

Внутреннее оплодотворение – происходит в половых путях самки, присуще большинству наземных животных, а также некоторым обитателям водоемов (ракообразные, хрящевые рыбы). У наземных животных зародыш развивается:

- в середине тела самки (внутриутробно) – яйцеклетка содержит минимальное количество питательного материала;

- в яйцах покрытых скорлупой (насекомые, пресмыкающиеся, птицы, яйцекладущие млекопитающие) – яйца согреваются теплом матери, солнцем или теплом, выделяющимся при гниении органических остатков. Зародыш развивается вне тела самки. Яйцеклетка содержит большой запас питательных веществ.

Биологическая роль оплодотворения:

- восстановление диплоидного набора хромосом;

- непрерывность материальной связи между поколениями организмов;

- в результате сочетания наследственных особенностей 2х организмов у потомков появляются новые признаки – материал для отбора (повышается изменчивость потомства и комбинативная изменчивость);

- избирательность оплодотворения (только внутри вида) обеспечивает сохранение вида.

Оплодотворение у человека происходит в ампулярной части маточной трубы примерно через 1,5-2 часа после полового контакта, способность к оплодотворению сперматозоид сохраняет до 36-88 часов после эякуляции.

Головка и шейка одного сперматозоида проникают в яйцеклетку, когда она находится в метафазе второго деления мейоза. Под конец этого этапа взаимодействия половых клеток завершается второй этап созревания и образуется зрелая яйцеклетка и полярное тельце. При этом ядро сперматозоида поворачивается на 180°, набухает и превращается в мужской пронуклеус, а ядро яйцеклетки становится женским пронуклеусом.

Пронуклеусы образуют синкарион. Так в зиготе восстанавливается диплоидный набор, который формирует экваториальную пластинку, а центриоли шейки сперматозоида формируют митотическое веретено. В это же время наступает ооплазматическая сегрегация – перераспределение цитоплазматического материала зиготы с формированием презумптивных зон – участков цитоплазмы в которых будут развиваться те или иные части зародыша.

Сейчас разработан метод экстракорпорального оплодотворения с последующим переносом эмбрионов в матку матери. Применяется для лечения бесплодия, например при стойкой непроходимости маточных труб. Этапы развития яйцеклетки и эмбриона, которые обычно происходят в маточной трубе в первые 2-3 дня после оплодотворения при ЭКО происходят в пробирке. Эффективность этого метода в среднем 30-50%. Применяется практически при всех формах бесплодия.