Тема: «Гаметогенез, оплодотворение» Пименов А.В. Задачи: Дать характеристику гаметогенезу и оплодотворению у животных Задачи: Дать характеристику гаметогенезу. - презентация

1 Тема: «Гаметогенез, оплодотворение» Пименов А.В. Задачи: Дать характеристику гаметогенезу и оплодотворению у животных Задачи: Дать характеристику гаметогенезу и оплодотворению у животных

2 Гаметогенез В образовании гамет различают три фазы: фазу размножения, фазу роста, фазу созревания. В сперматогенезе имеется еще одна фаза фаза формирования. Гаметогенез это процесс развития половых клеток гамет. Этапы гаметогенеза Процесс образования сперматозоидов называется сперматогенезом, а образование яйцеклеток овогенезом.

3 Фаза размножения: Диплоидные клетки многократно делятся митозом. Их называют овогонии и сперматогонии. Набор хромосом 2n. Фаза роста: Сущность этой фазы рост сперматогоний и овогоний, кроме того, в эту фазу происходит репликация ДНК, каждая хромосома становится двухроматидной (2n 4с). Образовавшиеся клетки называются овоциты 1-го порядка и сперматоциты 1-го порядка. Гаметогенез

4 Фаза созревания: Сущность фазы мейоз. В первое мейотическое деление вступают гаметоциты 1-го порядка. В результате первого мейотического деления образуются гаметоциты 2-го порядка (набор хромосом n2с), которые вступают во второе мейотическое деление, и образуются клетки с гаплоидным набором хромосом (nc). Овогенез на этом этапе практически заканчивается, а сперматогенез включает еще одну фазу, во время которой сперматозоиды приобретают свою специфическую структуру. Гаметогенез

5

6 Во время периода полового созревания диплоидные клетки в семенных канальцах семенников делятся митотически, в результате чего образуется множество более мелких клеток, называемых сперматогониями. Клетки Сертоли обеспечивают механическую защиту, опору и питание развивающихся гамет. Лейдиговы клетки образуют мужские половые гормоны. Сперматогонии вступают в фазу роста и увеличивается в размерах. Увеличившиеся в размерах сперматогонии называются сперматоцитами 1-го порядка. Сперматогенез

7 Период созревания начинается тогда, когда сперматоцит 1-го порядка подвергается первому мейотическому делению, в результате чего образуются два сперматоцита 2-го порядка. Затем эти вновь образовавшиеся клетки делятся (второе мейотическое деление), и в результате образуются гаплоидные сперматиды. Таким образом, из одного сперматоцита 1-го порядка возникают четыре гаплоидных сперматиды. Сперматогенез

8 Период формирования сперматозоидов характеризуется тем, что первично шаровидные сперматиды превращаются в сперматозоиды. Процесс превращения сперматид в сперматозоиды называется спермиогенезом. Сперматогенез

9 Аппарат Гольджи перемещается к одному из полюсов ядра и образует акросому. Центриоли занимают место у противоположного полюса ядра. У основания жгутика в виде спирального чехла концентрируются митохондрии. Почти вся цитоплазма сперматиды отторгается. Сперматогенез

10 Что происходит в зоне размножения при сперматогенезе? Диплоидные клетки многократно делятся митозом. Их называют сперматогонии. Набор хромосом 2n. Что происходит в зоне роста и созревания при сперматогенезе? В зоне роста – накопление питательных веществ, рост и репликация ДНК, в зоне созревания – мейоз. Какой набор хромосом и ДНК после первого и второго деления мейоза? После первого n2c, после второго nc. Что такое сперматогонии? Сперматоциты 1-го и сперматоциты 2-го порядка? Сперматогонии – предшественники гамет в зоне размножения, сперматоциты 1-го порядка – клетки, вступающие в первое деление мейоза, сперматоциты 2-го порядка – клетки, вступающие во второе деление мейоза. Каковы функции клеток Сертоли? Обеспечивают механическую защиту, опору и питание развивающихся гамет. Каковы функции Лейдиговых клеток? Образуют мужские половые гормоны. Что такое акросома? Видоизмененный комплекс Гольджи в головке сперматозоида. Содержит ферменты, необходимые для растворения оболочек яйцеклетки. Подведем итоги:

11

12

13 Все периоды развития яйцеклеток осуществляются у животных в яичниках. В отличие от образования сперматозоидов, которое происходит только после достижения половой зрелости (в частности, у позвоночных животных), процесс образования яйцеклеток начинается еще у зародыша. Период размножения полностью осуществляется на зародышевой стадии развития и заканчивается к моменту рождения (у млекопитающих и человека). Овогенез

14

15 1.Зона размножения. Овогонии подвергаются митотическому делению. 2.Зона роста. Дочерние клетки, возникшие в результате деления овогоний, после репликации ДНК называются овоцитами 1-го порядка (2n4c). Овоциты увеличиваются в размерах, накапливая питательные вещества. 3.Зона созревания. Овоциты 1-го порядка вступают в профазу I, которая останавливается на стадии диплотены. Происходит выпетливание «генов домашнего хозяйства», хромосомы имеют вид «ламповых щеток». Овогенез

16 В лет ежемесячно один из овоцитов 1-го порядка продолжает мейоз. В результате первого мейотического деления возникают две дочерние клетки. Одна из них, относительно мелкая, называется первым полярным тельцем, а другая, более крупная – овоцит 2-го порядка. Овогенез

17 Второе деление мейоза осуществляется до стадии метафазы II и продолжится только после того, как ооцит 2-го порядка вступит во взаимодействие со сперматозоидом, и произойдет оплодотворение. Таким образом, из яичника выходит, строго говоря, не яйцеклетка, а овоцит 2-го порядка. Лишь после оплодотворения он делится, в результате чего возникает яйцеклетка (или яйцо) и второе полярное тельце. Однако традиционно для удобства яйцеклеткой называют овоцит 2-го порядка, готовый к взаимодействию со сперматозоидом. Таким образом, в результате овогенеза образуется одна нормальная яйцеклетка и три полярных тельца. Овогенез

18

19 Яйцеклетка млекопитающих была открыта в 1821 году К.М.Бэром. Окончательное созревание яйцеклетки происходит уже после оплодотворения, поэтому фактически зрелой яйцеклетки не существует. Размер яйцеклеток колеблется в широких пределах от нескольких десятков микрометров до нескольких сантиметров (яйцеклетка человека около 100 мкм, яйцо страуса, имеющее длину со скорлупой порядка 155 мм тоже яйцеклетка). У большинства животных яйцеклетки имеют дополнительные оболочки, располагающиеся поверх цитоплазматической мембраны. В зависимости от происхождения различают: Первичные оболочки, возникающие в результате выделения ооцитом и, возможно, фолликулярными клетками веществ, образующих слой, контактирующий с наружной цитоплазматической мембраной яйцеклетки. У млекопитающих эта оболочка называется блестящей. Овогенез

20 Вторичные оболочки, образованные выделениями фолликулярных клеток яичника. Имеются не у всех яиц. Вторичная оболочка яиц многих насекомых, например, содержит канал микропиле, через который сперматозоид проникает в яйцеклетку. Третичные оболочки, образующиеся за счет деятельности специальных желез яйцеводов. Например, у птиц происходит образование белковой, подскорлуповой пергаментной, скорлуповой и надскорлуповой оболочек. Вторичные и третичные оболочки, как правило, образуются у яйцеклеток животных, зародыши которых развиваются во внешней среде. Их строение соответствует условиям среды. Овогенез

21 Поскольку у млекопитающих наблюдается внутриутробное развитие, их яйцеклетки имеют только первичную оболочку, поверх которой располагается лучистый венец слой фолликулярных клеток, доставляющих к яйцеклетке питательные вещества. В зависимости от количества желтка, содержащегося в яйцеклетках, различают: алецитальные яйца (млекопитающие, плоские черви); изолецитальные яйца (ланцетник, морской еж); умеренно телолецитальные яйца (рыбы, земноводные); резко телолецитальные яйца (птицы). Овогенез

22 В связи с накоплением питательных веществ, у яйцеклеток появляется полярность. Противоположные полюсы называются вегетативным и анимальным. Поляризация у разных животных выражена неодинаково и зависит от количества и распределения желтка. Овогенез

23 Различают два типа оплодотворения: наружное, при котором встреча сперматозоидов и яйцеклеток происходит во внешней среде; внутреннее, при котором встреча сперматозоидов и яйцеклеток происходит в половых путях самки (пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие). Чаще всего сперматозоид полностью втягивается в яйцо, иногда жгутик остается снаружи и отбрасывается. С момента проникновения сперматозоида в яйцо гаметы перестают существовать, так как образуют единую клетку зиготу. Ядро сперматозоида набухает, его хроматин разрыхляется, ядерная оболочка растворяется, и он превращается в мужской пронуклеус. Оплодотворение

24 Пронуклеусы перемещаются к центру яйцеклетки, происходит репликация ДНК, и после их слияния набор хромосом и ДНК зиготы становится 2n4c. Объединение пронуклеусов и представляет собой собственно оплодотворение. Таким образом, оплодотворение заканчивается образованием зиготы с диплоидным ядром. Оплодотворение необратимый процесс, то есть однажды оплодотворенное яйцо не может быть оплодотворено вновь. Это происходит одновременно с завершением второго деления мейоза ядра яйцеклетки, которое возобновилось благодаря оплодотворению. Постепенно ядро яйцеклетки превращается в женский пронуклеус. Оплодотворение

25 Когда происходит деление овогоний у человека (в зоне размножения)? Еще до рождения, начиная с трехмесячного возраста плода. На какой стадии останавливается деление овоцита первого порядка? Овоциты 1-го порядка вступают в профазу I, которая останавливается на стадии диплотены. Что образуется из овоцита первого порядка после первого деления созревания? Овоцит второго порядка и первое полярное тельце. На какой стадии происходит овуляция овоцита второго порядка? На стадии метафазы - 2. Когда завершается второе деление мейоза? После проникновения сперматозоида делится первое полярное тельце и заканчивается деление овоцита второго порядка. Что образуется в результате двух делений мейоза из овоцита? Яйцеклетка и три полярных тельца. Каков смысл таких неравномерных делений? Сохранение питательных веществ у одной клетки - яйцеклетки. Какие оболочки различают в яйцеклетке? Блестящую и лучистую. Подведем итоги:

26 У каких животных алецитальные яйцеклетки? У млекопитающих. У каких животных изолецитальные яйцеклетки? У ланцетника, морского ежа. У каких животных умеренно телолецильные яйцеклетки? У рыб и земноводных. У каких животных резко телолецитальные яйцеклетки? У птиц и пресмыкающихся. Какой полюс яйцеклетки называется анимальным? Вегетативным? Полюс, на котором активная цитоплазма с ядром – анимальный, противоположный, с большим количеством желтка – вегетативный. Какое оплодотворение называется наружным? Внутренним? Если оплодотворение происходит в воде – наружное, если в половых путях самки - внутреннее. На какой день месячного цикла происходит овуляция яйцеклетки? На 14 день. Какое время после овуляции яйцеклетка способна к оплодотворению? До 48 часов. Подведем итоги:

27