Завдання для 10 класу. Тема: Гаметогенез

Чоловічі статеві клітини хребетних — сперматозоїди — за­звичай дуже малі й рухливі. Типові сперматозоїди мають головку, шийку і хвіст. Головка майже цілком складається з ядра, вкритого тонким шаром цитоплазми. Спереду на головці є гострий твердий горбик (акросома), який сприяє проникненню сперматозоїда в яй­цеклітину. До складу шийки входить цитоплазма, в якій є центріоль (складова частина клітинного центру), мітохондрії та АТФ як джерело енергії для забезпечення руху сперматозоїда. Хвіст сперматозоїда складається з тонких волокон, вкритих цитоплазма­тичним циліндром, — це орган руху. Загальна довжина сперматозоона у ссавців і людини становить 5 060 мкм. Кількість сперма­тозоїдів дуже велика (у ссавців їх упродовж життя дозріває сотні мільйонів). 

Жіночі статеві клітини хребетних (яйцеклітини) нерухливі та, як правило, більші від сперматозоїдів. Зазвичай вони мають куляс­ту або овальну форму й різну будову оболонок. Характерною рисою яйцеклітини є наявність у ній запасних поживних речовин у виді жовтка, необхідних для розвитку нового організму, наявність особливого поверхневого, чи кортикального (cortex — кора), шару цитоплазми і спеціальних оболонок, що вкривають яйцеклітину. Яйцеклітина може мати до трьох оболонок. Розрізняють первин­ну, вторинну і третинну оболонки. Функції оболонок яйцеклітин багатогранні. У яйцеклітин, що знаходяться на стадії росту, вони відіграють роль мембрани, через яку здійснюється обмін речовин. Оболонки яйцеклітин у багатьох тварин перешкоджають поліспер­мії під час запліднення, беруть участь у диханні й харчуванні за­родка, у постачанні його солями Кальцію, захищають зародок від несприятливого впливу зовнішнього середовища. 

Яйцеклітина, в основному, має округлу форму, і величина її за­лежить від кількості жовтка в цитоплазмі. У тварин, зародок яких живиться за рахунок материнського організму, яйцеклітини мають невеликі розміри. У ссавців розміри яйцеклітин порівняно невели­кі й становлять 100-200 мкм у діаметрі. В інших хребетних (риб, амфібій, плазунів, птахів) яйцеклітини великі, адже в їхній цито­плазмі міститься велика кількість поживних речовин. У птахів, на­приклад, яйцеклітиною є та частина яйця, яку зазвичай називають жовтком. Діаметр яйцеклітини курки становить 3-3,5 см, а страу­са — 10-11 см. Ці яйцеклітини вкриті кількома оболонками склад­ної будови, які забезпечують нормальний розвиток зародка. Яйце­клітин утворюється значно менше, ніж сперматозоїдів. Наприклад, у жінки упродовж життя дозріває лише близько 400 яйцеклітин.

Статевому розмноженню у тварин передує утворення статевих клітин гамет.
 Процес утворення й дозрівання статевих клітин – гаметогенез.

 Розрізняють овогенез – формування яйцеклітин та сперматогенез – утворення сперматозоїдів. У хребетних тварин, у т.ч. й людини, гамети розвиваються з первинних диплоїдних статевих у статевих залозах: яйцеклітини – в яєчниках, сперматозоїди – в сім`яниках. 
 Гаметогенез яйцеклітин і сперматозоїдів відбувається певними послідовними стадіями: розмноження, ріст, дозрівання та формування. 

На стадії розмноження первинні статеві клітини – попередники яйцеклітин (оогонії) і сперматозоїдів (сперматогонії) – розмножуються міотичним поділом і кількість їх значно збільшується. 

 На стадії росту первинні статеві клітини вже не діляться, а ростуть, запасають поживні речовини і досягають розмірів статевих клітин певного виду тварин. У процесі росту йде синтез ДНК і добудова другої хроматини кожної хромосоми. На цій стадії утворюються первинні овоцити і сперматоцити.

 На стадії дозрівання диплоїдні овоцити і сперматоцити в результаті мейозу перетворюються на незрілі гамети. Саме на цій стадії проявляються суттєві відмінності між овогенезом і сперматогенезом. Під час овогенезу після першого мейотичного поділу овоцита утворюються дві різні за розмірами гаплоїді клітини: велика – із запасом поживних речовин (для розвитку зародка) і дрібна – напрямне тільце. Після другого поділу формуються чотири гаплоїдні клітини – одна велика (незріла яйцеклітина) і три дрібні напряні тільця, які згодом зникають. Напрямні тільця призначені для вилучення надлишкового спадкового матеріалу. Під часу спермагенезу внаслідок двох мейотичних поділів дипломаїдного сперматоцита утворюються чотири однакові гаплоїлні гаплоїдні клітини – незрілі сперматозоїди.

 На стадії формування утворюється і дозріває частина зовнішніх оболоноки яйцеклітини, а сперматозоїди втрачають масу і розміри їх зменшується.