Razvoj i struktura reproduktivnih stanica

Struktura muških, ženskih spolnih stanica određuje ispunjenje njihove najvažnije funkcije - realizaciju generativne reprodukcije. To je karakteristično za predstavnike obje biljke i životinje. Značajke strukture spolnih stanica će se razmotriti u našem članku.

Gameti: odnos između strukture i funkcija

Specijalizirane stanice koje provode proces generativne reprodukcije nazivaju se gamete. Muške i ženske spolne stanice - spermatozoa i ovule - imaju haploidni, tj. Jedan skup kromosoma. Ova struktura spolnih stanica daje genotip organizma koji nastaje kada se spajaju. To je diploidno ili dvostruko. Dakle, polovica genetske informacije koju tijelo prima od majke, a drugi dio - od oca.

Unatoč zajedničkim značajkama, strukturi seksualnosti biljnih stanica i životinje se u mnogočemu razlikuju jedna od druge. To se prije svega odnosi na određena mjesta njihova formiranja. Dakle, u cvjetnjače sperme nalazi u anthers od prašnika, dok su jaja - u jajniku na tučak. Višestaničnih životinje imaju posebne tijela - prostate, što je formiranje gameta: jajnih stanica - u jajnicima i spermija - u testisima.

Proces stvaranja zametnih stanica

Struktura i razvoj seksualnosti stanica određuje tijek gametogeneze - proces njihove formiranja, koji se odvija u nekoliko faza. Tijekom faze uzgoja primarne gamete podijeljene su nekoliko puta mitozom. Istodobno se čuva dvostruki skup kromosoma. Kod pojedinaca različitih spola, ova faza ima svoje razlike. Dakle, kod muškaraca sisavaca počinje s početkom puberteta i traje do starosti. Kod žena, podjela primarnih spolnih stanica javlja se samo tijekom intrauterinog razvoja fetusa. I prije puberteta ostaju na miru.

Faza rasta je sljedeća. U tom razdoblju, primarni gameti povećavaju se u veličini, ponavlja se DNS (dupliciranje). Važan proces je i skladištenje hranjivih tvari, jer će biti nužne za naknadne podjele.

Posljednja faza gametogeneze naziva se faza rasta. U njenom tijeku, primarne stanice spolova podijeljene su redukcijskom podjelom - meioza. Rezultat toga su četiri haploidne stanice, nastale od primarnih diploidnih stanica.

spermatogeneza

Kao rezultat formiranja muških spolnih stanica, tj. Spermatogeneze, nastaju četiri identične i pune strukture. Oni imaju sposobnost oplodnje. Struktura muške spolne stanice, točnije njegovu osobitost, sastoji se u pojavi specifičnih prilagodbi. Konkretno, to je flagella uz pomoć kojih dolazi do kretanja muških gameta. Taj se proces javlja u zadnjoj dodatnoj fazi formacije koja je karakteristična samo za proces spermatogeneze.

ovogenesis

Struktura ženskih spolnih stanica, poput procesa njihovog stvaranja (oogeneza), ima brojne karakteristične osobine. u Sazrijevanje jaja Tijekom mijaje, citoplazma se neravnomjerno distribuira između budućih stanica. Samo jedan od njih, kao rezultat, postaje jaje, koji može dovesti do budućeg života. Preostalih tri pretvoriti u režije tijela i kao rezultat su uništeni. Biološko značenje ovog procesa je smanjiti broj zrele, sposobne oploditi ženske spolne stanice. Samo pod tim uvjetima jedino jaje će moći dobiti potrebnu količinu hranjivih tvari, što je glavni uvjet za razvoj budućeg organizma. Kao rezultat toga, u vrijeme kad žena može roditi djecu, može se formirati samo oko 400 zametnih stanica. Dok u muškaraca ova brojka doseže nekoliko stotina milijuna.

Struktura muških zametnih stanica

Spermatozoa su vrlo male stanice. Njihova veličina jedva doseže nekoliko mikrometara. U prirodi takve dimenzije prirodno nadoknađuju njihova količina. Struktura spolnih stanica muškog tijela ima svoje osobine.

Sperma se sastoji od glave, vrata i repa. Svaki od tih dijelova obavlja određene funkcije. Stanična organela eukariotske jezgre nalazi se u glavi. To je nositelj genetskih informacija sadržanih u molekulama DNA. To je jezgra koja osigurava prijenos i skladištenje nasljednog materijala. Druga komponenta glave spermija je akrosoma. Ova struktura je modificirani kompleks Golgija i daje posebne enzime koji mogu otopiti školjke jaja. Bez toga, proces oplodnje bit će nemoguć. U vratu su organele mitohondrija, koje omogućuju kretanje repa. U ovom dijelu spermatozoida postoje i centrioli. Ove orgulje igraju važnu ulogu u stvaranju vretena fisije tijekom drobljenja oplođenog jajašca. Rep spermatozoida nastaje pomoću mikrotubula, koji pomoću energije mitohondrija osiguravaju kretanje muških spolnih stanica.

Struktura jaja

Ženke su znatno veće od spermija. Njihov promjer u sisavaca je do 0,2 mm. No, isti lik u Crossopterygii je 10 cm, dok je porbeagle. - do 23 cm, za razliku od muških stanica seks jaja su fiksne. Imaju zaobljeni oblik. U citoplazmi ovih stanica postoji velika količina hranjivih tvari u obliku žumanjka. U jezgri, osim DNA koja nosi genetske informacije, postoji još jedna nukleinska kiselina - RNA. Sadrži informacije o strukturi najvažnijih bjelančevina budućeg organizma. Žumanjak može biti neravnomjerno raspoređen u jajetu. Na primjer, kopljača je u sredini, a riba zauzima gotovo cijelu površinu, gurajući jezgru i citoplazmu na jedan od polova stanice. Vani je stanica jaja sigurno zaštićena školjkama: vitellinom, prozirnim i vanjskim. Oni su oni koji moraju rastopiti akrofom sperme glave za proces oplodnje.

Vrste plodnosti

Struktura i funkcije spolnih stanica uzrokuju proces oplodnje - spajanje gameta. Kao rezultat ovog procesa, genetski materijal gameta povezan je u jednoj jezgri, a formira se zigot. To je prva stanica novog organizma.

Ovisno o mjestu prolaza ovog procesa, razlikuju se vanjska (vanjska) i unutarnja oplodnja. Prva vrsta izvodi se izvan ženskog tijela. To se obično događa u vodenom okolišu. Primjeri organizama koji prolaze kroz vanjsku oplodnju su predstavnici skupine riba. Njihove ženke mrijeste u vodi, gdje muškarci i vodu s tekućinom. Broj jaja takvih životinja doseže nekoliko tisuća, od kojih mnogi pojedinci ne prežive i rastu. Većina ih jedu vodene životinje. Ali za sve životinje sisavaca karakterizira unutarnja gnojidba koja se pojavljuje unutar ženskog tijela uz pomoć specijaliziranih muških kopolnih organa. Istovremeno, broj ovaka spreman za gnojidbu je mali.

Struktura muške, ženske spolne stanice i reproduktivnog sustava biljaka značajno se razlikuje od životinja. Dakle, proces fuzije gameta je drukčiji. Muške zametne biljke nemaju rep i nisu sposobne za kretanje. Stoga oplodnju prethodi oprašivanje. Ovo je proces prijenosa peludi s antera stamen na stigmu pištolja. To se događa uz pomoć vjetra, insekata ili osobe. Jednom na ovaj način na stigmu pištolja, sperma se spuštaju duž embrijske cijevi u svoj prošireni donji dio - jajnika. Tu je jaje. Kada se gamete spajaju, formira se sjemenska klica.

Koncept partenogeneze

Struktura reproduktivnih stanica, posebice ženskih stanica, omogućava jedan od neobičnih oblika generativne reprodukcije. Zove se partenogeneza. Njegova biološka suština leži u razvoju odraslog organizma iz nefertiliziranog jajašca. Takav se proces promatra u životnom ciklusu daphnijskih rakova tijekom kojih se generacije spolnih i partenogenetskih generacija mijenjaju. Ženska spolna stanica sadrži dovoljno hranjivih tvari da bi rodila novi život. Međutim, u slučaju partenogeneze, ne nastaju nove kombinacije genetskih informacija, što znači da je izgled novih znakova također nemoguće. Međutim, partenogeneza ima važnu biološku važnost, jer omogućuje proces seksualne reprodukcije čak i bez prisutnosti pojedinca suprotnog spola.

Faze menstruacijskog ciklusa

U ženskom tijelu, spolne stanice nisu uvijek spremne za oplodnju, ali samo na određeno faze menstruacijskog ciklusa. Tijekom ovog fiziološkog procesa, tijelo prolazi kroz cikličke, redovite promjene u funkcijama reproduktivnog sustava. Ovaj proces je reguliran humoralnim sustavom. Trajanje ovog ciklusa je 21-36 dana s prosjekom od 28. Ovaj se period može podijeliti u tri faze. U prvoj (menstrualnoj), koja traje oko prvih 5 dana, dolazi do odbacivanja sluznice maternice. To je popraćeno rupturama malih krvnih žila. 6.-14. Dan, pod utjecajem žlijezde hipofize, oslobađa se folikul, u kojem se jaje sazrijeva. Sluznica maternice u tom razdoblju počinje se oporavljati. Ovo je bit post-menstrualne faze. Od 15. do 28. dana, formira se masno vezivno tkivo, žuto tijelo. Ona služi kao privremena žlijezda unutarnje sekrecije, koja proizvodi hormone koji odgađaju sazrijevanje folikula. U razdoblju od 17. do 21. dana vjerojatnost gnojidbe je najviša. Ako se to ne dogodi, zametna stanica je uništena i sluznica opet ljušti.

Što je ovulacija?

14. dan menstruacijskog ciklusa, struktura ženske spolne stanice donekle se mijenja. Jajnik rupi folikularnu membranu i izlazi iz jajnika u jajovodnu cijev. Ovo je mjesto gdje njezino sazrijevanje završava. Taj se proces naziva ovulacija. Ovo je vrlo važno razdoblje tijekom koje uterus stječe sposobnost primanja oplođenog jajašca.

Kromosomski skup reproduktivnih stanica

Jaja i spermatozoidi imaju jedan skup genetskih informacija. Na primjer, ljudska spolnih stanica sadrži 23 kromosoma, a zigota - 46. na ušću gamete pola geni organizma dobiva od svoje majke, a drugi dio - od svog oca. To se također odnosi i na seks. Među kromosomima se razlikuju autosomi i jedan par genitalija. Označeni su latinskim slovima. U ljudskoj, ženske stanice sadrže dva identična kromosoma spolova, a muške stanice imaju različite kromosome. Seksne stanice sadrže jedan od njih. Dakle, spol nerođenog djeteta u potpunosti ovisi o muškom organizmu io vrsti kromosoma koji sperma nosi.

Funkcije zametnih stanica

Struktura ženske spolne stanice, poput muškog, povezana je s funkcijama koje obavljaju. Budući da su dio reproduktivnog sustava, oni obavljaju funkciju generativne reprodukcije. Za razliku od aseksualnog, u kojem se čuva cjelovitost genetskih informacija, seksualna reprodukcija omogućuje stvaranje novih osobina. Ovo je nužan uvjet za nastanak prilagodbe, a time i cjelokupno postojanje živih organizama.