Особенности сперматогенеза человека.

Основные отличия форм размножения организмов

Признак	Бесполое	Половое
1. Особи, участвующие в размножении	Одна	Две ( искл. – гермафродиты)
2. Клетки, участвующие в размножении	Соматические (2n) Образуются в результате митозов	Половые (n) Образуются в процессе гаметогенеза
3. Потомство	Имеют генотип и фенотип сходный с родительским организмом	Отличаются по генотипу и фенотипу от родительских организмов
Данный признак не является абсолютным
1.Фенотипическая изменчи- вость 2. Соматические мутации	1. Монозиготные близнецы

Тема для дискуссии: «Может ли человек размножаться бесполым путем?»

1. Монозиготные близнецы – результат полового или бесполого размножения?

2. Клонирование человека.

3. Беспорочное зачатие.

 

Половое размножение.

Сущность данной формы размножения заключается в образовании половых клеток (гамет: яйцеклеток и сперматозоидов) и их последующим слиянии. Однако общая схема полового размножения значительно богаче. Она включает в себя не только процессы образования гамет и передачу наследственной информации, но эндокринную регуляцию этих процессов (овогенез, овуляция, сперматогенез), сложнейшие поведенческие реакции, которые связаны с действием полового отбора. С позиций врача следует знать не только как происходят эти процессы, но и какие нарушения полового размножения могут возникать и к каким последствиям эти нарушения могут привести.

Отличия половых клеток от соматических:

1. Соматические клетки содержат диплоидный набор хромосом – полный парный набор хромосом, а половые – гаплоидный (имеется только одна из каждой пары аутосом и одна половая хромосома).

2. В половых клетках в отличие от соматических изменяется ядерно-плазменное соотношение: в сперматозоидах объем ядра преобладает по сравнению с цитоплазмой клетки, а в яйцеклетках – наоборот.

3. Половые клетки характеризуются значительным снижением интенсивности метаболических процессов.

4. Половые клетки в подавляющем большинстве не способны к самостоятельным делениям. Исключения составляют яйцеклетки организмов, способных к партеногенезу.

 

Общая схема гаметогенеза

Овогенез	Характеристика стадий	Сперматогенез
	I.Период размножения Происходят митотические деления диплоидных клеток:овогоний и сперматогоний. Генетическая характеристика - 2n2c. Клетки имеют идентич-ный с другими соматическими клетками орга-низма генотип и являются «посредниками» меж-ду соматическими и половыми клетками.
	2. Период роста В клетках происходит репликация ДНК и увеличение объема цитоплазмы на счет накоп-ления питательных веществ. Генетическая харак-теристика овоцитов и сперматоцитов I порядка– 2n4c.
	3. Период созревания (мейоз) Происходят два последовательных мейотических деления, в результате которых образуются гап-лоидные клетки и возникают новые комбинации генетического материала.
	4. Период формирования Во время сперматогенеза происходят морфологи-ческие изменения клеток.

 

 

Особенности сперматогенеза человека.

Семенные канальцы содержат клетки сперматогенного эпителия на разных стадиях развития, а также поддерживающие их клетки Сертоли. Семенные канальцы составляют до 85-90% объема яичек. Клетки Сертоли представляют собой постоянную популяцию неделящихся клеток микроокружения. Они расположены на базальной мембране семенных канальцев и соединены между собой плотными соединениями. Эти плотные соединения вместе с тесно взаимосвязанными между собой мышечными клетками формируют гемато-тестикулярный барьер. Функциональное значение гемато-тестикулярного барьера заключается в создании уникального микроокружения, необходимого для обеспечения сперматогенеза, и поддержании иммунологической привилегированности яичка. Такая изоляция очень важна, так как образование сперматозоидов происходит с периода полового созревания, что намного позже становления функции самораспознавания иммунной системы. Если бы образование сперматозоидов не было иммунологически защищено, то дифференцирующиеся клетки распознавались бы иммунной системой, как чужеродные, и уничтожались бы. Клетки Сертоли участвуют, как в обеспечении питания развивающихся клеток сперматогенеза, так и в фагоцитозе погибших клеток. Сперматогонии и молодые сперматоциты расположены в семенных канальцах ближе к базальной мембране и по мере созревания перемещаются ближе у просвету канальцев.

Нарушение гемато-тестикулярного барьера в результате инфекции, травмы или операции сопровождается сенсибилизацией организма антигенами сперматозоидов. Антиспермальные антитела играют роль в развитии бесплодия у 3-7% бесплодных мужчин. Иммунные нарушения обычно не являются абсолютной причиной бесплодия у пациента, но могут способствовать снижению активности сперматозоидов.

Первичные половые клетки образуются в желточном мешке зародыша, а в дальнейшем мигрируют в зачатки семенников и дифференцируются в сперматогонии. Однако в эмбриональном периоде и постэмбриональном до периода полового созревания сперматогонии находятся в состоянии покоя. В этому времени в организме усиливается образование гипоталамусом гонадолиберина, который в свою очередь стимулирует синтез гонадотропных гормонов гипофиза: лютеинизирующего (лютропин) и фолликулостимулирующий (фоллитропин).Под влиянием лютропина в семенниках усиливается синтез тестестерона, который инициирует и поддерживает активность сперматогенеза. Сперматогонии начинают активно делиться митозами, часть из них остаются в зоне деления, а часть – дифференцируются в сперматоциты I-го порядка (основной процесс - репликация ДНК). Затем клетки перемещаются ближе к просвету канальца, совершают два мейотических деления, в результате образуются четыре сперматиды, которые значительно меньше по размерам сперматоцитов I-го порядка и содержат ядро с гаплоидным набором хромосом. Формирование зрелых сперматозоидов происходит в просвете канальца и придатке семенника. Дифференцировка включает в себя уплотнение ядра, формирование акросомы из аппарата Гольджи, утрату большей части цитоплазмы, формирование хвоста и перемещение митохондрий в среднюю часть сперматозоида, которая становится "машинным отделением" клетки, обеспечивающим движение.