3.Сперматогенез и овогенез.

По рассмотренной выше схеме мей­оза идет сперматогенез — образование мужских половых клеток у животных и человека. На рисунке 30, А дано схематическое изобра­жение сперматогенеза.

Сперматогенез начинается с того, что незрелая половая клетка увеличивается в размерах и приступает к первому делению мейоза. Из исходной образуются две клетки, которые претерпевают второе деление мейоза. В результате двух мейотических делений из каждой незрелой мужской половой клетки образуются четыре зрелые клетки с гаплоидным набором хромосом (п). Превращение этих кле­ток в сперматозоиды связано со сложными процессами роста и спе­циализации, но не сопровождается клеточным делением.

Образование женских половых гамет — овогенез идет по той же схеме, но с некоторыми существенными отличиями.

В результате неравномерного распределения цитоплазмы как при первом, так и при втором делениях мейоза только в одной

72

клетке оказывается большой запас питательных веществ, необходи­мых для развития будущего зародыша. Следовательно, образуется только одна зрелая яйцеклетка с гаплоидным набором хромосом (п) и три маленькие клеточки, которые впоследствии исчезают (рис. 30, Б). При овогенезе наряду с мейозом происходит так называемое соз­ревание яйцеклетки, во время которого значительно увеличивается се объем.

Описанное выше различие сперматогенеза и овогенеза способ­ствует образованию во много раз большего числа сперматозоидов по сравнению с яйцеклетками. Это необходимо для обеспечения оплодотворения наибольшего числа яйцеклеток и, следовательно, для сохранения вида.

4.Строение половых клеток.

Яйцеклетки разных организмов раз­личаются по своему строению и размерам. Так, у мыши яйцеклетка имеет диаметр около 60 мкм, у человека —150—200 мкм, а у страуса он равен нескольким сантиметрам. Форма яйцеклетки обычно окру­глая, в ее цитоплазме расположены митохондрии, рибосомы и боль­шое количество запасных питательных веществ в виде желточных зерен и белка. Ядро яйцеклетки активно функционирует, что свя­зано с процессами биосинтеза белка.

Сперматозоиды намного мельче яйцеклеток. У разных живот­ных они разной формы, но большинство из них имеет головку и хвостик. При созревании сперматозоидов после мейоза, в отличие от яйцеклетки, происходит уменьшение размеров их клетки. Ядро уменьшается и перемещается в головку сперматозоида, большая часть цитоплазмы исчезает, остается лишь комплекс Гольджи, который участвует в растворении оболочки яйцеклетки при оплодо­творении. Митохондрии сосредоточены у основания хвостика и поставляют энергию для его колебаний. Благодаря колебаниям хвостика зрелые сперматозоиды активно движутся в окружающей их среде и достигают яйцеклеток.

5.Оплодотворение у животных.

Число и размеры половых клеток различны у разных животных и растений. Однако наблюдается такая закономерность: чем меньше вероятность встречи яйцеклетки и сперматозоида, тем большее число половых клеток образуется в организме. Например, рыбы мечут икру (яйцеклетки) и сперму прямо в воду. Количество икринок у некоторых из них достигает громадной величины (треска выметывает около 10 млн. икринок). У высших растений и животных образуется обычно небольшое количество яйцеклеток (до нескольких десятков), так как у них вероятность оплодотворения при значительно большем количестве сперматозоидов (или пыльцы) очень велика.

Процесс оплодотворения состоит из нескольких этапов: проник­новения сперматозоида в яйцо, слияния гаплоидных ядер обеих гамет с образованием диплоидной клетки зиготы, активации ее к дроблению и дальнейшему развитию.

На примере лягушки рассмотрим, как происходит оплодотворе­ние у животных. Неоплодотворенная икринка (яйцеклетка) покрыта несколькими защитными оболочками, предохраняющими ее от воздействия неблагоприятных внешних условий. Спермато­зоиды активно передвигаются в воде и передним концом головки пробуравливают защитные оболочки яйцеклетки. Как только спер­матозоид проник в яйцеклетку, ее оболочки приобретают свойства, препятствующие доступу других сперматозоидов. Это обеспечивает слияние ядра яйца с ядром одного сперматозоида. У некоторых животных в яйцеклетку проникают два или несколько сперматозои­дов, но в оплодотворении принимает участие лишь один, остальные погибают. В результате образуется оплодотворенная яйцеклетка, содержащая уже двойной, диплоидный набор хромосом.