Основные отличия сперматогенеза и овогенеза.

Гаметогенез – это процесс образования половых клеток – гамет. Образование яйцеклеток происходит в яичниках, образование сперматозоидов в семенниках.

Цикл развития сперматозоидов – сперматогенез включает 4 периода: размножения, роста, созревания и формирования.

Образование сперматозоидов начинается с превращения гоноцитов в сперматогонии I порядка. Затем на стадии размножения сперматогонии I порядка претерпевают ряд митотических делений (у разных видов животных от 1 до 14) и превращаются в сперматогонии II порядка.

За периодом размножения следует период роста. На этой стадии деление сперматогоний прекращается. Сперматогонии II порядка увеличиваются в размерах (растут), в их ядрах происходит удвоение хромосом, интенсивно синтезируются белки, РНК, АТФ – идет подготовка ядра к мейотическому делению. Клетки, образующиеся в результате роста из сперматогоний II порядка, называются сперматоцитами I порядка.

На стадии созревания происходит мейотическое деление сперматоцитов I порядка. В результате редукционного деления мейоза образуются два сперматоцита II порядка. После эквационного деления мейоза из каждого сперматоцита II порядка образуются две сперматиды с гаплоидным набором хромосом.

На стадии формирования сперматиды из округлых клеток превращаются в сперматозоиды. Ядро смещается в ту часть клетки, которая станет головкой. Ядро уплотняется и принимает форму головки. Центриоли отходят к противоположному полюсу клетки, располагаются взаимоперпендикулярно по длине оси. Участок цитоплазмы с центриолями превращается в шейку. Акросома образуется путем преобразования Аппарата Гольджи. Митохондрии собираются в средней части хвоста.

Согласно делению периодов сперматогенеза в семенных канальцах различают зону размножения, зону роста, зону созревания и зону формирования.

Все стадии сперматогенеза происходят в определенной регулируемой последовательности. Развитие сперматозоидов происходит под влиянием гонадотропного гормона гипофиза.

У человека сперматогенез длится 70 дней ±5 дней.

Процесс развития яйцеклетки – оогенез включает три периода: размножения, роста, созревания.

На стадии размножения происходит ряд митотических делений клеток зачаточного эпителия яичников и образуются оогонии.

На стадии роста оогонии увеличиваются в размерах и превращаются в ооциты I порядка. Рост оогоний неравномерный и делится на два периода:

1) превителогенез – период малого роста;

2) вителогенез – период большого роста.

Превителогенез начинается с момента вступления оогонии в процесс мейоза и протекает на стадии интерфазы. В это время оогонии растут за счет собственного синтеза, увеличивается количество РНК, белка, рибосом, митохондрий. Масса ядра и цитоплазмы увеличивается пропорционально.

Вителогенез характеризуется значительным ускорением роста цитоплазмы при неизменном ядре, что изменяет ядерно-плазменное соотношение. В это время оогонии растут за счет поступления веществ извне.

После вителогенеза ооцит I порядка вступает в стадию созревания. Переход к созреванию ооцитов I порядка осуществляется под контролем гонадотропного гормона передней доли гипофиза. В ответ на действие этого гормона фолликулярный эпителий образует гормон прогестерон, который поступает в ооцит и вызывает в нем процессы созревания. В нормальных условиях гонадотропные гормоны выделяются в кровь лишь в определенные периоды цикла развития. Появление в крови гонадотропных гормонов вызывает в фолликулях процессы созревания. В ооците I порядка, готового к созреванию (делению), ядро может быть расположено в центре или у анимального полюса. После воздействия прогестерона начинается редукционное деление мейоза, в результате чего из ооцита I порядка образуются ооцит II порядка и полоцит (полярное или направительное тельце). Образовавшиеся клетки переходят к эквационному делению, в результате которого из ооцита II порядка образуется яйцеклетка и направительное тельце, а из полоцита – два направительных тельца. Т. о., после периода созревания образуются 1 яйцеклетка и 3 направительных тельца. Все клетки имеют гаплоидный набор хромосом.

Функции полярных телец заключаются в «удалении» лишних хромосом и обеспечении питательными веществами яйцеклетки.

У некоторых животных (н-р, у аскариды) период созревания начинается только после проникновения в яйцо сперматозоида. У других животных вхождение сперматозоида происходит после первого деления созревания (н-р, у ланцетника), и, наконец, у многих животных сперматозоид проникает в яйцо только после созревания яйца.

Различия между спермато- и оогенезом:

1) размножение сперматогониев происходит дольше и интенсивнее, чем размножение оогониев;

2) рост ооцитов у многих животных идет длительнее, чем рост сперматоцитов;

3) каждый сперматоцит дает 4 сперматиды, которые формируются в 4 сперматозоида, каждый ооцит дает только 1 яйцеклетку;

4) сперматогенез включает 4 стадии, оогенез – 3;

5) оогенез начинается еще до рождения организма;

6) оогонии образуются на эмбриональной стадии развития плода (внутриутробно);

7) ооциты I порядка остаются в яичнике до овуляции.

 

6. Строение сперматозоида. Гормональная регуляция ♂ репродуктивной системы.

Сперматозоид – это малая высокодифференцированная ♂ гамета. Форма многообразная, мечевидная, пузыревидная, звездчатая. В сперматозоиде различают отделы: головка, шейка и хвостик. Головка – это передня расширенная часть сперматозоида, содержащая крупное ядро и акросому, в ядре происходит компактизация хромотина, превращаются процессы репликации и транскрипции. Акросома образуется из аппарата Гольджи и состоит из компактной массы, окруженной мембраной. Акросома содержит лезирующие ферменты – спермализины, а у некоторых видов – акросомную нить, которые обеспечивают контактное взаимодействие гамет. Пространство между ядром и акросомой называется переакросомальное пространство. Шейка представляет собой зауженную часть головки, в которой распологаются 2 центриоли: проксимальная и дистальная. Проксимальная принимает участие в делении зиготы, а дистальная становится базальным тельцем, от которого начинается осевая нить хвоста. Хвост содержит средний, основной или главный и концевой отделы. В состав средней части хвоста входит большое кодичество митохондрий,средняя часть содержит ассивой комплекс жгутика, образованный девятью парами перефирических и одной парой центральных микротрубочек. Главная часть содержит осевой пучок, небольшое количество геалоплазмы. В концевой части фибриллы пучка тонкие, гиалоплазмы нет. Хвост обеспечивает подвижность сперматозоида и может совершать сгибательные, разгибательные и ударные движения. При наружном осеменении сперматозоиды движутся по спирали, при внутреннем прямоленейно. 1 мл. спермы человека содержит 100 млн. сперматозоидов. Для оплодотворения необходимо 150 млн. сперматозоидов. На фертильность сперматозоидов влияют резкие температурные перепады. Сперматозоиды сохраняют свою жизнеспособность в течение 72 часов, а фертильность в течение 24 часов. Сперматозоиды обладают таксисом: реотаксис – это способность двигаться против тока жидкости, хемотаксис – способность двигаться по градиенту концентрации веществ, выделяемых яйцеклктки, стереотаксис – способность двигаться к более крупному чем сам сперматозоид объекту.

Наиболее важными гормонами в мужской репродуктивной системе являются гонадотропин-рилизинг гормон (ГНРЛГ), продуцируемый в гипоталамусе; гипофизарные гормоны — лютеинизирующий гормон (ЛГ) и фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) и яичковые стероидные гормоны — тестостерон и эстрадиол.

Тестостеро́н (от тестикулы и стероиды) — основной мужской половой гормон, андроген. Секретируется клетками Лейдига семенников у мужчин, а также в небольших количествах яичниками у женщин и корой надпочечников у обоих полов. Является продуктом периферического метаболизма, отвечает за вирилизацию у мальчиков и андрогенизацию у девочек.