Razvoj in struktura reproduktivnih celic

Struktura moških, ženskih spolnih celic določa izpolnitev svoje najpomembnejše funkcije - uresničevanje generativne reprodukcije. Značilen je za predstavnike rastlin in živali. Značilnosti strukture spolnih celic bodo obravnavane v našem članku.

Gametes: razmerje med strukturo in funkcijami

Specializirane celice, ki izvajajo proces generativne reprodukcije, imenujemo gametes. Moški in ženske spolne celice - spermatozoidi in ovulje - imajo haploid, t.j. en sam niz kromosomov. Ta struktura spolnih celic zagotavlja genotip organizma, ki se oblikuje, ko se združijo. Diplomsko ali dvojno. Tako polovica genetskih informacij, ki jih telo prejme od mame, in drugi del - od očeta.

Kljub skupnim značilnostim, struktura spolnosti rastlinske celice in živali se v mnogih pogledih razlikujejo drug od drugega. To se nanaša predvsem na določena mesta njihovega nastanka. Tako so v angiospermi spermatozona stebri v antenah, ovul je v pestljih jajčnikih. Večceličnih živali imajo posebne organe - prostate, ki je nastanek gamet: jajčeca - v jajčnikih in spermijev - v modih.

Postopek nastajanja zarodnih celic

Struktura in razvoj spolnega celice se določi s potekom gametogeneze - proces njihovega nastanka, ki poteka v več fazah. Med fazo razmnoževanja so primarne gamete večkrat razdeljene z mitozo. Hkrati se ohranja dvojni niz kromosomov. Pri posameznikih različnih spolov ima ta stopnja svoje razlike. Tako se pri moških sesalcev začne s pojavom pubertete in traja do starosti. Pri ženskah se delitev primarnih spolnih celic pojavlja le med intrauterinom razvojem ploda. In pred puberteto ostanejo v mirovanju.

Faza rasti je naslednja. V tem obdobju se pojavijo primarne gamete v velikosti, podvajanje DNA (podvajanje). Pomemben proces je tudi skladiščenje hranil, ker bodo potrebne za nadaljnje delitve.

Zadnja stopnja gametogeneze se imenuje faza rasti. V svojem poteku primarne spolne celice delijo z delitvijo redukcije - mejozo. Njegov rezultat je štiri haploidne celice, ki so nastale iz primarnih diploidnih celic.

Spermatogeneza

Zaradi nastanka moških spolnih celic, t.j., spermatogeneze nastanejo štiri identične in polne strukture. Imajo sposobnost gnojenja. Struktura moške spolne celice, natančneje njena posebnost, je nastajanje posebnih prilagoditev. Zlasti je to flagella, s katero se pojavi gibanje moških gamet. Ta proces se pojavi v zadnji dodatni fazi nastajanja, kar je značilno le za proces spermatogeneze.

Ovogeneza

Struktura ženskih spolnih celic, kot je proces njihovega nastanka (oogeneza), ima številne značilne lastnosti. Kdaj Zorenje jajc Med mejozo se citoplazma porazdeli neenakomerno med prihodnjimi celicami. Samo eden od njih postane jajce, ki lahko povzroči prihodnje življenje. Preostali trije postanejo usmerjevalni organi in posledično uničeni. Biološki pomen tega postopka je zmanjšanje števila zrelih, sposobnih gnojiti ženskih spolnih celic. Le pod tem pogojem bo eno jajce lahko pridobilo potrebno količino hranil, kar je glavni pogoj za razvoj bodočega organizma. Posledično lahko v času, ko je ženska sposobna roditi otroke, lahko nastane le okoli 400 zarodnih celic. Medtem ko pri moških ta številka dosega več sto milijonov.

Struktura moških spolnih celic

Spermatozo so zelo majhne celice. Njihova velikost komaj doseže več mikrometrov. V naravi takšne dimenzije naravno nadomeščajo njihova količina. Struktura spolnih celic moškega telesa ima svoje značilnosti.

Spermo sestavljajo glava, vrat in rep. Vsak od teh delov opravlja določene funkcije. Stalna celična organela eukariotskega jedra se nahaja v glavi. Je nosilec genetskih informacij, ki jih vsebujejo molekule DNA. Je jedro, ki zagotavlja prenos in shranjevanje dednega materiala. Drugi del glave spermije je akrosom. Ta struktura je spremenjeni kompleks Golgi in daje posebne encime, ki lahko raztopijo lupine jajc. Brez tega bo postopek oploditve nemogoč. V vratu so organele mitohondrije, ki zagotavljajo gibanje repa. V tem delu spermatoze so tudi centriole. Ti organeli imajo pomembno vlogo pri nastanku vretena fitinga med drobljenjem oplojenega jajca. Rep spermetozo sestavljajo mikrotubule, ki z energijo mitohondrije zagotavljajo gibanje moških spolnih celic.

Struktura jajc

Ženske spolne celice so veliko večje od semenčic. Njihov premer pri sesalcih je do 0,2 mm. Toda isti indeks v pistolih je 10 cm, v sledu morskega psa pa do 23 cm. Za razliko od moških spolnih celic so jajčne celice nepokretne. Imajo zaobljene oblike. V citoplazmi teh celic obstaja velika količina hranilnih snovi v obliki rumenjaka. V jedru, poleg DNA, ki nosi genetske informacije, obstaja še ena nukleinska kislina - RNA. Vsebuje informacije o strukturi najpomembnejših proteinov bodočega organizma. Rumenec je lahko neenakomerno razporejen v jajcu. Na primer, Amphioxus je v centru, in ribe zavzema skoraj celotno površino, potiskanje jedro in citoplazmo na enem od polov celice. Zunaj je jajčna celica varno zaščitena z lupinami: vitelina, prozorna in zunanja. To je tisto, ki mora raztopiti akrosom glave sperme za proces oploditve.

Vrste plodnosti

Struktura in funkcije spolnih celic povzročajo proces oploditve - fuzijo gamet. Zaradi tega procesa je genetski material gametov združen v enem jedru in nastane zigota. To je prva celica novega organizma.

Odvisno od kraja prehoda tega procesa se razlikujejo zunanje (zunanje) in notranje gnojenje. Prva vrsta se izvaja izven ženskega telesa. To se ponavadi pojavi v vodnem okolju. Primeri organizmov, ki so podvrženi zunanji oploditvi, so predstavniki ribjega razreda. Njihove ženske se kopajo v vodi, kjer mužke in vodo s semenske tekočine. Število jajc takih živali doseže več tisoč, od katerih jih ne preživi in ​​raste. Večina jih je jedo vodne živali. Toda za vse živali sesalcev je značilno notranje oplodje, ki se pojavi znotraj ženskega telesa s pomočjo specialnih moških kopilatornih organov. Hkrati je število ovul, pripravljenih za oploditev, majhno.

Struktura moške, ženske spolne celice in reprodukcijskega sistema rastlin močno razlikuje od strukture živali. Zato je proces fuzije gametov drugačen. Male rastne celice rastlin nimajo repa in niso sposobne premikati. Zato je pred oploditvijo opravljeno opraševanje. To je proces prenosa cvetnega prahu iz ante stamena na stigmo piščanca. To se zgodi s pomočjo vetra, žuželk ali osebe. Ko se na tak način stigmatizira piščevka, se spermija spusti vzdolž embrionalne cevi v razširjeni spodnji del - jajčnik. Obstaja jajce. Ko se gamete združijo, se oblikuje semenski kalček.

Koncept parthenogeneze

Struktura reproduktivnih celic, zlasti ženske celice, omogoča eno od nenavadnih oblik generativne reprodukcije. Imenuje se partenogeneza. Njeno biološko bistvo leži v razvoju odraslega organizma iz neobdelane jajčne celice. Takšen proces je opazen v življenjskem ciklu daphnia rakov, v katerem se spolno in partenogenetske generacije izmenjujejo. Ženska spolna celica vsebuje dovolj hranil, da bi rodila novo življenje. Vendar pa v primeru parthenogeneze ne nastanejo nove kombinacije genetskih informacij, kar pomeni, da je tudi pojav novih znakov nemogoče. Vendar pa ima partenogeneza pomemben biološki pomen, saj omogoča proces spolne reprodukcije tudi brez prisotnosti posameznika nasprotnega spola.

Faze menstrualnega cikla

V ženskem telesu spolne celice niso vedno pripravljene na oploditev, ampak le na določen način faze menstrualnega cikla. V tem fiziološkem procesu telo opravi ciklične, redne spremembe v funkciji reproduktivnega sistema. Ta proces ureja humoralni sistem. Trajanje tega cikla je 21-36 dni s povprečjem 28 let. To obdobje lahko razdelimo na tri faze. V prvem (menstrualnem), ki traja približno prvih 5 dni, pride do zavrnitve sluznice maternice. To spremlja pretrganje majhnih krvnih žil. Šestnajsti dan, pod vplivom hipofize, se sprosti folikel, v katerem jajce dozoreva. Sluzna membrana maternice se v tem obdobju začne okrevati. To je bistvo postmenstrualne faze. Od 15. do 28. dne nastane maščobno vezivno tkivo, rumeno telo. Služi kot začasna žleza notranjega izločanja, ki proizvaja hormone, ki upočasnijo zorenje foliklov. V obdobju od 17. do 21. dne je verjetnost oploditve najvišja. Če se to ne zgodi, se zarodna celica uniči in sluznica znova piling.

Kaj je ovulacija

14. dan menstruacijskega ciklusa se struktura ženske spolne celice nekoliko spreminja. Jajcnik poškoduje folikularno membrano in izlije jajčnik v jajcevodno cev. Tu se konča zorenje. Ta proces se imenuje ovulacija. To je zelo pomembno obdobje, v katerem maternica pridobi možnost, da prejme oplojeno jajce.

Kromosomski komplet reprodukcijskih celic

Jajca in semenčica imata enoten niz genskih informacij. Na primer, v človeku, spolne celice vsebujejo 23 kromosomov in zigota 46. Ko se gamete združijo, polovica genov, ki jih organizem prejme od matere, in drugi del od očeta. To velja tudi za spol. Med kromosomi se razlikujejo avtosomi in en par genitalij. Označene so z latiničnimi črkami. V človeški, ženske celice vsebujejo dva identična spolna kromosoma, moške celice imajo različne kromosome. Polne celice vsebujejo eno od njih. Tako je spol nerojenega otroka v celoti odvisen od moškega organizma in od vrste kromosomov, ki jih spermija nosi.

Funkcije zarodnih celic

Struktura ženske spolne celice, kot je moški, je povezana s funkcijami, ki jih opravljajo. Kot del reproduktivnega sistema opravljajo funkcijo generativne reprodukcije. Za razliko od aseksualcev, v katerih se ohranja celovitost genetskih informacij telesa, spolno razmnoževanje omogoča ustvarjanje novih značilnosti. To je nujen pogoj za nastanek prilagajanja in s tem celoten obstoj živih organizmov.