Лабораторное занятие № 15. Половые клетки, их строение и развитие
Половые клеткиво взрослом организме развиваются в половых железах – гонадах. Сперматогенез (процесс развития мужских половых клеток) осуществляется в семенниках, а овогенез (процесс развития женских половых клеток) – в яичниках. При созревании мужских и женских половых клеток наблюдается редукция числа хромосом вдвое, в результате чего зрелые половые клетки содержат гаплоидный набор хромосом. Процесс сперматогенеза включает четыре последовательных периода: размножение, рост, созревание и формирование. При формировании яйцеклеток отсутствует период формирования.
Сперматозоид состоит из головки, шейки и хвоста (рис. 63). В головке находится ядро, содержащее конденсированный хроматин. На переднем полюсе ядра располагается акросома – видоизмененный аппарат Гольджи. Содержащиеся в акросоме ферменты при оплодотворении растворяют плотную оболочку яйцеклетки и способствуют проникновению сперматозоида в яйцеклетку. В шейке сперматозоида расположены митохондрии, обеспечивающие сперматозоид энергией для движения, пара центриолей.
Яйцеклетки, илиооциты,отличаются от сперматозоидов большими размерами, отсутствием центриолей, в связи с чем яйцеклетки не способны самостоятельно делиться. Цитоплазмати-ческая мембрана яйцеклетки образует небольшие выросты – микроворсинки. В процессе развития яйцеклетки она окружается слоем фолликулярных клеток, образующих вокруг нее лучистый венец. Фолликулярные клетки обеспечивают трофическую, защитную и барьерную функции. За счет деятельности яйцеклетки и фоллику-лярных клеток вокруг яйцеклетки возникает богатая глюкозамин-гликанами оболочка – прозрачная зона (рис. 64). На более поздних
Рис. 63. Схема строения сперматозоида:
Ι – головка; ΙΙ – шейка; ΙΙΙ – хвост; 1 – акросома: 2 – ядро; 3, 4 – центриоли; 5 – митохондри: 6 – осевая нить хвоста
А
Б
В
Рис. 64. Схема строения яйцеклетки млекопитающего (А):
1 – ядро; 2 – гранулярная эндоплазматическая сеть; 3 – цтоплазма; 4 – митохондрии; 5 – аппарат Гольджи; 6 – желточные гранулы; 7 – кортикальные гранулы; 8 – микроворсинки; 9 – прозрачная зона; 10 – фолликулярные клетки; Б, В – вид в микроскоп
этапах роста ооцита в толще фолликулярных клеток появляется щель, которая заполняется серозной жидкостью. При этом ооцит постепенно освобождается от фолликулярных клеток и связывается со стенкой фолликула небольшим количеством фолликулярных клеток – яйценосный бугорок. Такая структура называется Граафов пузырек.
Процесс развития фолликула заканчивается овуляцией и преобразованием его в желтое тело, являющееся эндокринной железой. В связи с накоплением жидкости стенка Граафова пызырька раз-рывается, и яйцеклетка, окруженная блестящей оболочкой и тремя–четырьмя тысячами фолликулярных клеток, выходит в брюшную полость. Откуда попадает в маточную трубу, где и созревает. Выход яйцеклетки их фолликула называется овуляцией. В полость лопнувшего пузырька изливается кровь. Сгусток крови быстро замещается соединительной тканью, которая преобразуется в желтое тело.
Следует обратить внимание на то, что основными отличительным признаком яйцеклеток различных представителей хордовых является количество желточных включений в цитоплазме. В зависимости от количества и рапределения желтка в цитоплазме различают несколько типов строения яйцеклеток: безжелтковые (алецитальные); бедные желтком яйцеклетки, в цитоплазме которых желток распределяется равномерно (гомолецитальные); яйцеклетки с полярным рапределением желтка (телолецитальные); с большим количеством желтка, расположенным в центре яйцеклетки (центролецитальные).