Гаметогенез. Течение и сущность мейоза. Морфофункциональные особенности половых клеток. Лекция 4

1. Гаметогенез. Течение и сущность мейоза. Морфофункциональные особенности половых клеток. Оплодотворение.

2. Особенности развития половых клеток:

Очень раннее обособление
а) Предшественники половых клеток обособляются (т.е. вступают
на строго детерминированный путь дифференцировки) на очень
ранних стадиях развития зародыша.
б) Развитие из них других клеток организма или, напротив,
образование половых клеток из других
предшественников исключено.
Наличие мейоза
а) Последнее деление при созревании половых клеток проходит
совершенно особым способом - путём мейоза, который ни у каких
больше клеток не встречается.
б) В результате мейоза и образуется гаплоидный набор хромосом
в ядрах половых клеток.
Образование особой
популяции клеток
Предшественники половых клеток и сами эти клетки настолько
отличны от прочих клеток, что не могут быть отнесены ни к
какому из основных типов тканей организма .
Они образуют совершенно особую популяцию клеток.

3. Гаметогенез

4. ГАМЕТОГЕНЕЗ

5. Фазы мейоза

6. Биологическое значение мейоза

7.

8.

9.

10. Сперматозоид

1.Головка.
2.Ядро.
3.Акросома.
4.Шейка.
5.Центриоль.
6.Аксонема.
7.Периферические дуплеты микротрубочек
аксонемы.
8.Центральный дуплет микротрубочек аксонемы
9. Дистальный (концевой) отдел хвоста.
10.Проксимальный (главный) отдел хвоста.
11. Промежуточная часть хвоста.
12.Фибриллы.
13. Митохондрии.

11. Сперматозоид

головка (6)
шейку (I),
промежуточную часть (II),
проксимальная часть (III),
дистальная часть (IV).
• Короткая шейка содержит 2 центриоли (1) полые цилиндры из микротрубочек. От одной
из центриолей начинается аксонема (2) хвоста.
Она имеет обычное для всех жгутиков и
ресничек
строение,
т.е.
образована
микротрубочками по схеме
(9 х 2) + 2
(девять дуплетов микротрубочек по окружности
и одиночные микротрубочки в центре).
Окружено митохондриальной «оболочкой» и
тонкфибриллярным влагалищем

12. Электронная микроскопия сперматозоида

Сперматозоид
покрыт
плазмолеммой,
которая, в области головки участвует в
таксисе и в связывании с яйцеклеткой, а в
области хвоста способна к возбуждению
Возбуждение инициируется ацетилхолином,
который вырабатывается в самом жгутике.
Ацетилхолин действует на рецепторы
мембраны.
Это приводит к резкому повышению
проницаемости для ионов Na+ и Ca2+ , что и
представляет собой возбуждение мембраны.

13. Яйцеклетка (Ооцит)

1.Ядро овоцита, в нём
а) – ядрышко,
б) – ядерная оболочка.
2. Желточные (вителлиновые)
включения в цитоплазме.
6. Перивителлиновое пространство.
7. Прозрачная зона.
8.Ядра фолликулярных клеток.
9. Отростки фолликулярных клеток.
Выросты на поверхности овоцита.

14. Оболочки яйцеклеток

• У птиц:
1) Желточная оболочка;
2) белковая оболочка;
3) волокнистая оболочка (подскорлупная);
4) скорлупа.
• У млекопитающих:
1) Блестящая оболочка,
2) зернистая оболочка с лучистым венцом,
3) соединительнотканная оболочка (тека).

15. Яйцеклетка

Граница между фолликулярными клетками и блестящей
оболочкой неровная и образует "лучистый венец".

16. Схема строения яйцеклетки

17. Классификация яйцеклеток

Тип
Классификация
по количеству
желтка
Классификация
по распределению
желтка в цитоплазме
Примитивные
хордовые
(ланцетник)
Первично
олиголецитальные яйцеклетки
(небольшое количество желтка)
Изолецитальные яйцеклетки (желток
распределён равномерно).
Амфибии
Мезолецитальные яйцеклетки
(среднее количество желтка)
Умеренно телолецитальные яйцеклетки
(желток в большей мере сосредоточен у
вегетативного полюса яйцеклетки).
Пресмыкающиеся,
птицы
Полилецитальные яйцеклетки
Резко телолецитальные яйцеклетки
(желток занимает почти всю яйцеклетку, кроме
областианимального полюса, где находится ядро).
Млекопитающие
(в т.ч. человек)
Вторично
олиголецитальные
яйцеклетки
Изолецитальные яйцеклетки (небольшое
количество равномерно распределённого
желтка).

18. Механизмы движения гамет

Сближение происходит за счёт:
а) пассивного движения яйцеклетки (ооцита с оболочками)
вместе с током жидкости (по яйцеводу к матке)
и активного направленного движения сперматозоидов.
б) Вначале (на больших расстояниях от яйцеклетки) сперматозоиды
двигаются против тока жидкости - отрицательный реотаксис.
в) На малых расстояниях могут иметь значение
- хемотаксис - движение по градиенту
концентрации гиногамонов - специальных химических веществ,
выделяемых яйцеклеткой, а также
- электротаксис - электрическое взаимодействие между
разноимённо заряженными белками гамет.

19. Оплодотворение

• 1) фаза дистантного взаимодействия гамет,
• 2) фаза контактного взаимодействия гамет,
• 3) фаза собственно оплодотворения (стадия
зиготы).

20. 1) Фаза дистантного взаимодействия гамет

• Пассивное движение яйцеклетки по яйцеводу
• Активное движение спермиев против тока жидкости –
отрицательный реотаксис
• Хемотаксис – секреция яйцеклеткой гиногамонов, а
слизистой оболочкой матки субстратов (пируватов,
малатов), которые активируют сперматозоиды
• Электротаксис – разный заряд белков гамет
• Капацитация

21. Капацитация

Капацитация - процесс, в результате которого
мембраны головки и акросомы
сперматозоидов приобретают лабильность (что
необходимо для разрыва акросомы и
высвобождения её содержимого).
Этому способствуют гормоны:
- адреналин (содержится в семенной жидкости)
- прогестерон (выделяется яичником).

22. 2) Фаза контактного взаимодействия гамет

• Связывание гамет- Достигая яйцеклетки, большое количество
сперматозоидов связывается с её внешней (зернистой) оболочкой.
• Акросомная реакция - Это вызывает развитие у всех этих
сперматозоидов акросомной реакции. а) Плазмолемма головки и акросома разрываются.
б) Ферменты акросомы вызывают диссоциацию и удаление
фолликулярных клеток, размягчение прилегающего участка
блестящей оболочки.
• Прикрепление к плазмолемме
а) Один из сперматозоидов, первый преодолевший эти оболочки,
прикрепляется к плазмолемме яйцеклетки.
б) В данном месте образуется выпячивание цитоплазмы
яйцеклетки - воспринимающий бугорок.

23. 2) Фаза контактного взаимодействия гамет

Акросомальная реакция взаимодействие рецепторов
фертильности по принципу
комплементарности, что приводит
к разрыву мембраны акросомы и
образованию микроканальцев,
через которые проникают
протеолитические ферменты
(гиалуронидаза, акрозин и др.),
разрушающие фолликулярную
оболочку яйцеклетки.

24. 2) Фаза контактного взаимодействия гамет

• Прикрепление к плазмолемме
а) Один из сперматозоидов,
первый преодолевший эти
оболочки, прикрепляется к
плазмолемме яйцеклетки.
б) В данном месте образуется
выпячивание цитоплазмы
яйцеклетки - воспринимающий
бугорок.

25. 3) Фаза собственно оплодотворения

• Собственно проникновение - В области воспринимающего бугорка в
яйцеклетку проникают головка и часть хвоста сперматозоида - в т.ч.,
следовательно, ядро и центриоли.
• Кортикальная реакция –
а) Это (путём изменения потенциала мембраны яйцеклетки)
стимулирует кортикальную реакцию. За счёт кортикальных гранул (высвобождающих своё
содержимое) создаётся перивителлярное пространство между
плазмолеммой и блестящей оболочкой.
Сама же блестящая оболочка уплотняется (в ней образуется
много поперечных связей и появляется ещё гиалиновый слой).
б) Поэтому другие сперматозоиды в яйцеклетку не проникают.

26. 3) Фаза собственно оплодотворения

Кортикальная реакция –
проникновение самого
активного спермия (у
одноплодных) и образование
вокруг яйцеклетки
оболочки оплодотворения из
кортикальных гранул

27. Образование зиготы.

• а) В образовавшейся зиготе происходит набухание и сближение ядер.
• б) В мужском ядре хромосомы переходят из резко
конденсированного состояния в диффузное (за счёт разрыва
дисульфидных связей между ядерными белками).
• в) Набухшие ядра называются пронуклеусами,
а два таких сближенных ядра - синкарионом.
• г) В процессе сближения ядер в каждом из них происходит удвоение
ДНК (хромосомы, находясь в диффузном состоянии, приобретают
двухроматидную структуру).

28. Образование зиготы.

• д) Удваиваются также пришедшие со
сперматозоидом центриоли (в яйцеклетке млекопитающих их
нет).
• е) В цитоплазме зиготы активизируются обменные процессы.
• ж) Когда пронуклеусы переходят в соприкосновение, их оболочки
разрушаются.
Сингамия –
слияние мужских и женских пронуклеусов и образование
диплоидной зиготы.