Содержание
- 2. ПЛАН ДОКЛАДА Половое размножение; Образование половых клеток; Этапы оплодотворения;
- 3. ПОЛОВОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ Половое размножение отличается наличием полового процесса, который обеспечивает обмен наследственной информацией и создает условия
- 4. Гаметогамия При изогамии образуются подвижные, морфологически одинаковые гаметы, однако физиологически они различаются на «мужскую» и «женскую».
- 5. Процесс образования и развития гамет называется гаметогенезом. У многоклеточных водорослей, многих грибов и высших споровых растений
- 6. Сперматогенез Сперматогенез происходит в мужских половых железах — семенниках. Семенник высших животных состоит из семенных канальцев.
- 7. После наступления половой зрелости некоторые сперматогонии перемещаются в следующую зону — зону роста, расположенную ближе к
- 8. Форма мужских гамет у разных видов животных различна. Наиболее типичны для высших животных сперматозоиды, имеющие головку,
- 9. Акросома содержит набор ферментов, среди которых важное место принадлежит гиалуронидазе и протеазам, способным растворять при оплодотворении
- 10. Промежуточная часть содержит 2 центральных и 9 пар периферических микротрубочек, окруженных расположенными по спирали митохондриями. От
- 11. Оогенез происходит в особых железах — яичниках —и включаеттри периода: размножение, рост и созревание. Период формирования
- 12. Затем образуется зрелый ооцит (Граафов пузырек), подходящий к поверхности яичника. Стенка его разрывается, и ооцит первого
- 13. Зрелая яйцеклетка, как и сперматозоид, содержит в себе половинное число хромосом, так как в период созревания
- 14. Яйцеклетки покрыты оболочками. По происхождению оболочки делят на первичные, вторичные и третичные. Первичная оболочка яйцеклетки является
- 15. 1 - ядро; 2 - плазмолемма; 3 - фолликулярный эпителий; 4 - лучистый венец; 5 -
- 16. 1 - ядро; 2 - плазмолемма; 3 - фолликулярный эпителий; 4 - лучистый венец; 5 -
- 17. Оплодотворение – это процесс слияния половых клеток Самооплодотворение Наружнее Внутреннее Для некоторых пиявок характерно сложное осеменение:
- 18. 1 - овоплазма; 1а - кортикальные гранулы; 2 - ядро; 3 - прозрачная зона; 4 -
- 19. 1 фаза – СБЛИЖЕНИЕ Сперматозоиды двигаются благодаря: Хемотаксису (pH=7-7,5 – быстро перемещаются по направлению к яйцеклеткам,
- 20. Первая фаза - дистантное взаимодействие - обеспечивается хемотаксисом - совокупностью специфических факторов, повышающих вероятность встречи половых
- 21. 1-4 - стадии акросомной реакции; 5 - zona pellucida (прозрачная зона); 6 - периви-теллиновое пространство; 7
- 22. При этом отмечается запуск акросомальной реакции. Акросомальная реакция характеризуется повышением проницаемости плазмолеммы спермия к ионам Са2+,
- 23. У млекопитающих при оплодотворении в яйцеклетку проникает лишь один сперматозоид. Такое явление называется моноспермией. Оплодотворению способствуют
- 24. Третья фаза. В овоплазму проникают головка и промежуточная часть хвостового отдела. После вхождения сперматозоида в яйцеклетку
- 25. Проникновение сперматозоида в яйцеклетку через несколько минут значительно усиливает процессы внутриклеточного обмена, что связано с активизацией
- 27. Скачать презентацию
ПЛАН ДОКЛАДА
Половое размножение;
Образование половых клеток;
Этапы оплодотворения;
ПЛАН ДОКЛАДА
Половое размножение;
Образование половых клеток;
Этапы оплодотворения;
ПОЛОВОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ
Половое размножение отличается наличием полового процесса, который обеспечивает обмен наследственной информацией и
ПОЛОВОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ
Половое размножение отличается наличием полового процесса, который обеспечивает обмен наследственной информацией и
В нем, как правило, участвуют две особи — женская и мужская, которые образуют гаплоидные женские и мужские половые клетки — гаметы. В результате оплодотворения, т. е. слияния женской и мужской гамет, образуется диплоидная зигота с новой комбинацией наследственных признаков, которая и становится родоначальницей нового организма.
Формами полового процесса являются конъюгация и копуляция.
Конъюгация — своеобразная форма полового процесса, при которой оплодотворение происходит путем взаимного обмена мигрирующими ядрами, перемещающимися из одной клетки в другую по цитоплазматическому мостику, образуемому двумя особями. При конъюгации обычно не происходит увеличения количества особей, но происходит обмен генетическим материалом между клетками, что обеспечивает перекомбинацию наследственных свойств.
Конъюгация типична для ресничных простейших (например, инфузорий), некоторых водорослей (спирогиры).
Копуляция (гаметогамия) — форма полового процесса, при которой две различающиеся по полу клетки — гаметы — сливаются и образуют зиготу. При этом ядра гамет образуют одно ядро зиготы.
Гаметогамия
При изогамии образуются подвижные, морфологически одинаковые гаметы, однако физиологически они
Гаметогамия
При изогамии образуются подвижные, морфологически одинаковые гаметы, однако физиологически они
При анизогамии (гетерогамии) формируются подвижные, различающиеся морфологически и физиологически гаметы. Такой тип полового процесса характерен для многих водорослей.
В случае оогамии гаметы сильно отличаются друг от друга. Женская гамета — крупная неподвижная яйцеклетка, содержащая большой запас питательных веществ. Мужские гаметы — сперматозоиды —- мелкие, чаще всего подвижные клетки, которые перемещаются с помощью одного или нескольких жгутиков. У семенных растений мужские гаметы — спермии — не имеют жгутиков и доставляются к яйцеклетке с помощью пыльцевой трубки. Оогамия характерна для животных, высших растений и многих грибов.
Процесс образования и развития гамет называется гаметогенезом.
У многоклеточных водорослей,
Процесс образования и развития гамет называется гаметогенезом.
У многоклеточных водорослей,
У высших споровых растений женские гаметангии называются архегониями, мужские — антеридиями.
У животных гаметогенез протекает в специальных половых железах —гонадах. Однако, например, у губок и кишечнополостных половые железы отсутствуют и гаметы возникают из различных соматических клеток.
У большинства низших животных гаметы вырабатываются в течение всей жизни, у высших — только в период половой активности, с момента полового созревания до затухания деятельности желез в старости.
Половые клетки в своем развитии претерпевают ряд сложных преобразований. Процесс формирования мужских половых клеток называется сперматогенез, женских — оогенез.
Гаметогенез
Сперматогенез
Сперматогенез происходит в мужских половых железах — семенниках.
Семенник высших
Сперматогенез
Сперматогенез происходит в мужских половых железах — семенниках.
Семенник высших
По периферии семенного канальца располагается зона размножения. Клетки этой зоны называются сперматогониями. Они усиленно делятся митозом, благодаря чему увеличивается их количество и сам семенник. Период интенсивного деления сперматогониев называется периодом размножения.
Сперматогенез в семенном канальце: а—срез через каналец; 6 —участок канальца при большем увеличении; I — сперматогонии; 2 — делящийся сперматацит первого порядка; 3 — сперматоцит второго порядка; 4 — делящийся сперматоцит второго порядка; 5 — сперматиды; 6 — сперматозоид.
После наступления половой зрелости некоторые сперматогонии перемещаются в следующую зону —
После наступления половой зрелости некоторые сперматогонии перемещаются в следующую зону —
Третий период развития мужских гамет называется периодом созревания.
Сперматиды перемещаются в зону, ближайшую к просвету канальца (зона формирования). Здесь сперматиды изменяют свою форму и превращаются в зрелые сперматозоиды, которые затем выносятся из семенников по семявыносящим путям.
В это время сперматоциты первого порядка делятся мейозом. После первого деления образуется два сперматоцита второго порядка, а после второго — четыре сперматиды, имеющие овальную форму и значительно меньшие размеры.
Форма мужских гамет у разных видов животных различна. Наиболее типичны для
Форма мужских гамет у разных видов животных различна. Наиболее типичны для
.
Сперматозоиды не имеют запасов питательных веществ и обычно быстро погибают. Однако у некоторых животных, например у пчел, они обладают большой жизнеспособностью и сохраняются живыми в течение нескольких лет, находясь в специальном органе самки — семяприемнике.
Акросома содержит набор ферментов, среди которых важное место принадлежит гиалуронидазе и
Акросома содержит набор ферментов, среди которых важное место принадлежит гиалуронидазе и
В ядре сперматозоида человека содержится 23 хромосомы, одна из которых является половой (X или Y), остальные - аутосомами. В 50 % сперматозоидов содержится Х-хромосома, в 50 % - Y-хромосома. Масса Х-хромосомы несколько больше массы Y-хромосомы, поэтому, видимо, сперматозоиды, содержащие Х-хромосому, менее подвижны, чем сперматозоиды, содержащие Y-хромосому.
За головкой имеется кольцевидное сужение, переходящее в хвостовой отдел.
Хвостовой отдел сперматозоида состоит из связующей, промежуточной, главной и терминальной частей. В связующей части или шейке, располагаются центриоли - проксимальная, прилежащая к ядру, и остатки дистальной центриоли, исчерченные колонны. Здесь начинается осевая нить, продолжающаяся в промежуточной, главной и терминальной частях.
I - головка; II - хвост. 1 - рецептор;
2 - акросома; 3 - «чехлик»; 4 - проксимальная центриоль; 5 - митохондрия; 6 - слой упругих фибрилл; 7 - аксоне-ма; 8 - терминальное кольцо; 9 - циркулярные фибриллы
Промежуточная часть содержит 2 центральных и 9 пар периферических микротрубочек, окруженных
Промежуточная часть содержит 2 центральных и 9 пар периферических микротрубочек, окруженных
Главная часть хвоста по строению напоминает ресничку с характерным набором микротрубочек в аксонеме (9×2)+2, окруженных циркулярно ориентированными фибриллами, придающими упругость, и плазмолеммой.
Терминальная, или конечная, часть сперматозоида содержит аксонему, которая заканчивается разобщенными микротрубочками и постепенным уменьшением их числа.
Движения хвоста бичеобразные, что обусловлено последовательным сокращением микротрубочек от первой до девятой пары (первой считается пара микротрубочек, которая лежит в плоскости, параллельной двум центральным).
I - головка; II - хвост. 1 - рецептор;
2 - акросома; 3 - «чехлик»; 4 - проксимальная центриоль; 5 - митохондрия; 6 - слой упругих фибрилл; 7 - аксонема; 8 - терминальное кольцо; 9 - циркулярные фибриллы
Оогенез происходит в особых железах — яичниках —и включаеттри периода: размножение,
Оогенез происходит в особых железах — яичниках —и включаеттри периода: размножение,
В период размножения интенсивно делятся предшественники половых клеток — оогонии. У млекопитающих этот период заканчивается еще до рождения. К этому времени формируется около 30 тыс. оогониев, которые сохраняются долгие годы без изменения.
С наступлением половой зрелости отдельные оогонии периодически вступают в период роста. Клетки увеличиваются, в них накапливается желток — образуются ооциты первого порядка. Каждый ооцит окружается мелкими фолликулярными клетками, обеспечивающими его питание.
Оогенез
Затем образуется зрелый ооцит (Граафов пузырек), подходящий к поверхности яичника. Стенка
Затем образуется зрелый ооцит (Граафов пузырек), подходящий к поверхности яичника. Стенка
Ооциты первого порядка вступают в период созревания — они делятся, но в отличие от аналогичного процесса при сперматогенезе здесь образуются клетки, не равные по размерам: при первом делении созревания образуется один ооцит второго порядка и маленькое первое направительное тельце, при втором делении — зрелая яйцеклетка и второе направительное тельце.
Такое неравномерное распределение цитоплазмы обеспечивает яйцеклетке получение значительного количества питательных веществ, которые затем используются при развитии зародыша.
Зрелая яйцеклетка, как и сперматозоид, содержит в себе половинное число хромосом,
Зрелая яйцеклетка, как и сперматозоид, содержит в себе половинное число хромосом,
В яйцеклетках содержится ряд веществ, необходимых для формирования зародыша. В первую очередь это питательный материал — желток. В зависимости от количества желтка и характера его распределения различают несколько типов яйцеклеток.
Яйцеклетки покрыты оболочками. По происхождению оболочки делят на первичные, вторичные и
Яйцеклетки покрыты оболочками. По происхождению оболочки делят на первичные, вторичные и
Оболочки выполняют защитные функции, обеспечивают обмен веществ с окружающей средой, а у плацентарных служат для внедрения зародыша в стенку матки.
1 - ядро; 2 - плазмолемма; 3 - фолликулярный эпителий; 4
1 - ядро; 2 - плазмолемма; 3 - фолликулярный эпителий; 4
В цитоплазме развиты аппарат синтеза белка (эндоплазматическая сеть, рибосомы) и комплекс Гольджи. Количество митохондрий умеренно, они расположены около ядра, где идет интенсивный синтез желтка, клеточный центр отсутствует. Комплекс Гольджи на ранних стадиях развития располагается около ядра, а в процессе созревания яйцеклетки смещается на периферию цитоплазмы.
Здесь располагаются производные этого комплекса - кортикальные гранулы (granula corticalia), число которых достигает 4000, а размеры 1 мкм. Они содержат гликозаминогликаны и различные ферменты (в том числе протеолитические), участвуют в кортикальной реакции, защищая яйцеклетку от полиспермии.
Из включений овоплазмы особого внимания заслуживают желточные гранулы, содержащие белки, фосфолипиды и углеводы. Каждая гранула желтка окружена мембраной, имеет плотную центральную часть, состоящую из фосфовитина (фосфопротеин), и более рыхлую периферическую часть, состоящую из липовителлина (липопротеин).
1 - ядро; 2 - плазмолемма; 3 - фолликулярный эпителий; 4
1 - ядро; 2 - плазмолемма; 3 - фолликулярный эпителий; 4
Прозрачная зона состоит из гликопротеинов и гликозаминогликанов - хондроитинсерной, гиалуроновой и сиаловой кислот. Гликопротеины представлены тремя фракциями - Zpl, Zp2, Zp3. Фракции Zp2 и Zp3 образуют нити длиной 2-3 мкм и толщиной 7 нм, которые соединены между собой с помощью фракции Zpl.
Фракция Zp3 является рецептором спермиев, a Zp2 препятствует полиспермии. В прозрачной зоне содержатся десятки миллионов молекул гликопротеина Zp3, каждая из которых имеет более 400 аминокислотных остатков, соединенных со многими олигосахаридными ветвями. В образовании прозрачной зоны принимают участие фолликулярные эпителиоциты: отростки фолликулярных клеток проникают через прозрачную зону, направляясь к плазмолемме яйцеклетки.
Плазмолемма яйцеклетки в свою очередь формирует микроворсинки, располагающиеся между отростками фолликулярных эпителиоцитов. Последние выполняют трофическую и защитную функции.
Оплодотворение – это процесс слияния половых клеток
Самооплодотворение
Наружнее
Внутреннее
Для некоторых пиявок характерно сложное
Оплодотворение – это процесс слияния половых клеток
Самооплодотворение
Наружнее
Внутреннее
Для некоторых пиявок характерно сложное
1 - овоплазма; 1а - кортикальные гранулы; 2 - ядро; 3
1 - овоплазма; 1а - кортикальные гранулы; 2 - ядро; 3
Оплодотворение - слияние мужской и женской половых клеток, в результате чего восстанавливается диплоидный набор хромосом, характерный для данного вида животных, и возникает качественно новая клетка - зигота (оплодотворенная яйцеклетка, или одноклеточный зародыш).
В процессе оплодотворения различают три фазы:
дистантное взаимодействие и сближение гамет;
контактное взаимодействие и активизация яйцеклетки;
проникновение сперматозоида в яйцеклетку и последующее слияние - сингамия.
1 фаза – СБЛИЖЕНИЕ
Сперматозоиды двигаются благодаря:
Хемотаксису (pH=7-7,5 – быстро перемещаются по направлению
Сперматозоиды двигаются благодаря:
Хемотаксису (pH=7-7,5 – быстро перемещаются по направлению
Гамонам, веществам яйцеклеток, возбуждающе влияющим на активность сперматозоидов, они видоспецифичны;
Реотаксису, т.е. способности двигаться против тока жидкости, направленного из яйцевода;
Перистальтике маточных труб;
Мерцательному движению ресничек эпителия маточных труб.
Разность потенциалов между электрозарядностью семенной жидкости (+) и яйцеклетки (-).
Сперматозоид млекопитающего:
А – общий вид; Б – в возбужденном состоянии:
1 – акросома; 2 – ядро; 3–4 – центриоли;
5 – митохондриальная спираль;
6 – осевая нить (цитоскелет шейки и хвоста)
Первая фаза - дистантное взаимодействие - обеспечивается хемотаксисом - совокупностью специфических
Первая фаза - дистантное взаимодействие - обеспечивается хемотаксисом - совокупностью специфических
Дистантное и контактное взаимодействие спермиев и яйцеклетки: 1 - сперматозоид и его рецепторы на головке; 2 - отделение углеводов с поверхности головки при капацитации; 3 - связывание рецепторов сперматозоида с рецепторами яйцеклетки; 4 - Zp3 (третья фракция гликопротеинов прозрачной зоны); 5 - плазмолемма яйцеклетки; ГГI, ГГII - гиногамоны; АГI, АГII - андрогамоны; Галгликозилтрансфераза; NАГ - N-ацетилглюкозамин
Сразу после эякуляции спермии не способны к проникновению в яйцеклетку до тех пор, пока не произойдет капацитация - приобретение спермиями оплодотворяющей способности под действием секрета женских половых путей, которое длится 7 ч
В процессе капацитации с плазмолеммы спермия в области акросомы удаляются гликопротеины и протеины семенной плазмы, что способствует акросомальной реакции.
1-4 - стадии акросомной реакции; 5 - zona pellucida (прозрачная зона); 6 -
1-4 - стадии акросомной реакции; 5 - zona pellucida (прозрачная зона); 6 -
В механизме капацитации большое значение принадлежит гормональным факторам, прежде всего прогестерону (гормон желтого тела), активизирующему секрецию железистых клеток маточных труб.
Вторая фаза оплодотворения - контактное взаимодействие.
Многочисленные спермии приближаются к яйцеклетке и вступают в контакт с ее оболочкой. Яйцеклетка начинает совершать вращательные движения вокруг своей оси со скоростью 4 оборота в минуту. Эти движения обусловлены биением хвостов сперматозоидов и продолжаются около 12 ч.
При этом отмечается запуск акросомальной реакции.
Акросомальная реакция характеризуется повышением проницаемости
При этом отмечается запуск акросомальной реакции.
Акросомальная реакция характеризуется повышением проницаемости
Прозрачная зона оказывается в непосредственном контакте с акросомальными ферментами. Ферменты разрушают ее, спермий проходит через прозрачную зону и входит в перивителлиновое пространство, расположенное между прозрачной зоной и плазмолеммой яйцеклетки. Через несколько секунд изменяются свойства плазмолеммы яйцеклетки и начинается кортикальная реакция, а через несколько минут изменяются свойства прозрачной зоны (зонная реакция).
1-4 - стадии акросомной реакции; 5 - zona pellucida (прозрачная зона); 6 - перивителлиновое пространство; 7 - плазматическая мембрана; 8 - кортикальная гранула; 8а - кортикальная реакция; 9 - проникновение спермия в яйцеклетку; 10 - зонная реакция
У млекопитающих при оплодотворении в яйцеклетку проникает лишь один сперматозоид. Такое
У млекопитающих при оплодотворении в яйцеклетку проникает лишь один сперматозоид. Такое
Оплодотворению способствуют сотни других принимающих участие в осеменении сперматозоидов. Ферменты, выделяемые из акросом, - спермолизины (трипсин, гиалуронидаза) - разрушают лучистый венец, расщепляют гликозаминогликаны прозрачной зоны яйцеклетки.
Отделяющиеся фолликулярные эпителиоциты склеиваются в конгломерат, который вслед за яйцеклеткой перемещается по маточной трубе благодаря мерцанию ресничек эпителиальных клеток слизистой оболочки.
Третья фаза. В овоплазму проникают головка и промежуточная часть хвостового отдела. После
Третья фаза. В овоплазму проникают головка и промежуточная часть хвостового отдела. После
Кортикальная реакция - слияние плазмолеммы яйцеклетки с мембранами кортикальных гранул, в результате чего содержимое из гранул выходит в перивителлиновое пространство и воздействует на молекулы гликопротеинов прозрачной зоны.
1-4 - стадии акросомной реакции; 5 - zona pellucida (прозрачная зона); 6 - перивителлиновое пространство; 7 - плазматическая мембрана; 8 - кортикальная гранула; 8а - кортикальная реакция; 9 - проникновение спермия в яйцеклетку; 10 - зонная реакция
Образуется оболочка оплодотворения толщиной 50 нм, препятствующая полиспермии - проникновению других спермиев.
Благодаря механизмам предотвращения полиспермии только одно гаплоидное ядро сперматозоида получает возможность слиться с одним гаплоидным ядром яйцеклетки, что приводит к восстановлению характерного для всех клеток диплоидного набора.
Проникновение сперматозоида в яйцеклетку через несколько минут значительно усиливает процессы внутриклеточного
Проникновение сперматозоида в яйцеклетку через несколько минут значительно усиливает процессы внутриклеточного
После сближения женского и мужского пронуклеусов, которое продолжается у млекопитающих около 12 ч, образуется зигота - одноклеточный зародыш.
На стадии зиготы выявляются презумптивные зоны (лат. presumptio - вероятность, предположение) как источники развития соответствующих участков бластулы, из которых в дальнейшем формируются зародышевые листки.
а - яйцеклетка человека после овуляции: 1 - цитоплазма; 2 - ядро; 3 - прозрачная зона; 4 - фолликулярные эпителиоциты, образующие лучистый венец; б - зигота человека в стадии сближения мужского и женского ядер (пронуклеусов): 1 - женское ядро; 2 - мужское ядро