Мейоз и гаметогенез кратко

Обновлено: 02.07.2024

Ключевое отличие - мейоз против гаметогенеза

Мейоз - это тип деления клеток, который происходит во время полового размножения для образования половых клеток. Во время мейоза количество хромосом сокращается вдвое, чтобы сохранить количество хромосом в зиготе. Мужские и женские хромосомы разделяются, а затем делятся на следующие поколения. Есть две основные фазы мейоза, а именно мейоз I и мейоз II. Подобно митозу, мейоз также состоит из стадий, известных как профаза, метафаза, анафаза и телофаза. В конце деления мейотической клетки образуются четыре дочерние клетки с гаплоидным числом хромосом. Гаметогенез - это процесс формирования гамет для полового размножения. Мейоз необходим для гаметогенеза. В ключевое отличие между мейозом и гаметогенезом, мейоз - это процесс деления клеток, а гаметогенез - это процесс образования гамет.

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое мейоз
3. Что такое гаметогенез
4. Сходства между мейозом и гаметогенезом
5. Сравнение бок о бок - мейоз и гаметогенез в табличной форме
6. Резюме

Что такое мейоз?

Мейоз - это тип процесса деления клеток, при котором гаплоидные клетки образуются из диплоидных родительских клеток. Из одной диплоидной клетки в мейозе производятся четыре гаплоидных клетки. Мейоз возникает при половом размножении. Гамета или образование половых клеток - цель мейоза, происходящего в половых органах. Мейоз имеет два полных цикла деления клеток; Мейоз I и Мейоз II. Следовательно, это приводит к появлению четырех дочерних клеток, которые содержат половину генетического материала родительских клеток. В каждом мейозе есть четыре фазы; профаза, метафаза, анафаза и телофаза. Всего существует восемь фаз мейотического деления клеток.

Во время профазы мейоза образуются биваленты, и генетический состав смешивается в точках, известных как хиазмы. Бивалентная или тетрада представляет собой ассоциацию гомологичных хромосом, образованных во время профазы I мейоза. Хиазмы - это точка контакта, где две гомологичные хромосомы образуют физическую связь или кроссинговер. Скрещивание приводит к смешению генетического материала между гомологичными хромосомами. Следовательно, полученные гаметы получат новые комбинации генов, показывающие генетическую изменчивость среди потомков.

Что такое гаметогенез?

Во время полового размножения гаметы образуются гаметогенезом. У человека продуцируются два типа гамет. Это женские гаметы (яйца) и мужские гаметы (сперма). В результате оплодотворения гаметы объединяются в зиготу, что является важным аспектом в контексте воспроизводства. Гаметогенез бывает двух типов: мужской гаметогенез (сперматогенез) и женский гаметогенез (оогенез). Сперматогенез и оогенез происходят в гонадах; яички и яичники соответственно. Оба процесса проходят три этапа; размножение, рост и созревание. Гаметогенез включает мейоз, при котором как сперматогенез, так и оогенез производят два набора гаплоидных (n) хромосом.

Сперматогенез - это процесс, который производит мужские гаметы; сперма. Этот процесс происходит в эпителиальных клетках семенных канальцев.Семенные канальцы представляют собой структуры, присутствующие в яичках. Первоначально митоз происходит в эпителии, где быстрое деление клеток приводит к образованию множества сперматогониев, которые затем развиваются в диплоидные (2n) первичные сперматоциты. Первичный сперматоцит претерпевает мейоз первой стадии (мейоз I), в результате чего образуются гаплоидные (n) вторичные сперматоциты. Каждый первичный сперматоцит дает два вторичных сперматоцита. Вторичные сперматоциты завершают мейоз II, что приводит к образованию 04 сперматид из каждого вторичного сперматоцита. Сперматиды дают начало зрелым сперматозоидам. Процесс регулируется гипоталамусом и передней долей гипофиза. Гипоталамус секретирует GnRH (гонадотропин-рилизинг-гормон), который стимулирует переднюю долю гипофиза высвобождать фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) и лютеинизирующий гормон (ЛГ). Оба гормона участвуют в развитии и созревании сперматозоидов.

ЛГ также стимулирует выработку тестостерона, вызывающего развитие сперматогоний. Скорость сперматогенеза контролируется механизмом отрицательной обратной связи, индуцированным гликопротеиновым гормоном; ингибин, выделяемый клетками Сертоли. Ингибин снижает скорость сперматогенеза, воздействуя на переднюю долю гипофиза, что препятствует высвобождению ФСГ.

Процесс производства женских гамет известен как оогенез. Первоначально оогенез происходит в оогониуме, и яйца самок производятся еще до рождения. Оогонии образуются на стадии плода. Они подвергаются митозу, и первичные ооциты образуются в результате быстрого деления клеток. Он покрыт слоем клеток, называемых клетками гранулезы. Вся структура называется примордиальными фолликулами.

Во время родов у ребенка женского пола появляются два миллиона первичных фолликулов. На протяжении всего детства первичные ооциты остаются в профазной стадии первой стадии мейоза (мейоз I). С наступлением половой зрелости количество примордиальных фолликулов уменьшается до 60000-80000 в каждом яичнике. Мейоз I завершается образованием гаплоидного (n) вторичного ооцита. Зрелая яйцеклетка завершает мейоз II после завершения процесса оплодотворения. Подобно сперматогенезу, GnRH, LH и FSH участвуют в регуляции оогенеза. Прогестерон контролирует скорость.

Что общего между мейозом и гаметогенезом?

И мейоз, и гаметогенез приводят к гаплоидным клеткам.
Оба процесса происходят при половом размножении.
В обоих процессах исходная клетка является диплоидной, а результирующая - гаплоидной.

В чем разница между мейозом и гаметогенезом?

Мейоз против гаметогенеза

Резюме - Мейоз против гаметогенеза

Мейоз - это один из типов деления клеток, который происходит во время образования половых клеток. Мейоз производит гаплоидные клетки из диплоидных клеток. Процесс образования гамет называется гаметогенезом. Гаметогенез включает сперматогенез и оогенез и приводит к образованию гаплоидных (n) сперматозоидов и яиц. Мейоз необходим для гаметогенеза. В этом разница между мейозом и гаметогенезом.

Вы можете скачать PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономных целях в соответствии с примечанием к цитированию. Пожалуйста, скачайте PDF-версию здесь Разница между мейозом и гаметогенезом

С момента появления клетки и до ее смерти в результате апоптоза (программируемой клеточной гибели) непрерывно продолжается жизненный цикл клетки.

Здесь и в дальнейшем мы будем пользоваться генетической формулой клетки, где "n" - число хромосом, а "c" - число ДНК (хроматид). Напомню, что в состав каждой хромосомы может входить как одна молекула ДНК (одна хроматида) (nc), либо две (n2c).

Клеточный цикл включает в себя несколько этапов: деление (митоз), постмитотический (пресинтетический), синтетический, постсинтетический (премитотический) период. Три последних периода составляют интерфазу - подготовку к делению клетки.

₁

Интенсивно образуются рибосомы, синтезируется АТФ и все виды РНК, ферменты, клетка растет.

Длится 6-10 часов. Важнейшее событие этого периода - удвоение ДНК, вследствие которого к концу синтетического периода каждая хромосома состоит из двух хроматид. Активно синтезируются структурные белки ДНК - гистоны.

Короткий, длится 2-6 часов. Это время клетка тратит на подготовку к последующему процессу - делению клетки, синтезируются белки и АТФ, удваиваются центриоли, делятся митохондрии и хлоропласты.

Митоз (греч. μίτος - нить)

Митоз является непрямым способом деления клетки, наиболее распространенным среди эукариотических организмов. По продолжительности занимает около 1 часа. К митозу клетка готовится в период интерфазы путем синтеза белков, АТФ и удвоения молекулы ДНК в синтетическом периоде.

Митоз состоит из 4 фаз, которые мы далее детально рассмотрим: профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Напомню, что клетка вступает в митоз с уже удвоенным (в синтетическом периоде) количеством ДНК. Мы рассмотрим митоз на примере клетки с набором хромосом и ДНК 2n4c.

Бесформенный хроматин в ядре начинает собираться в четкие оформленные структуры - хромосомы - происходит это за счет спирализации ДНК (вспомните мой пример ассоциации хромосомы с мотком ниток)
Оболочка ядра распадается, хромосомы оказываются в цитоплазме клетки
Центриоли перемещаются к полюсам клетки, образуются центры веретена деления

ДНК максимально спирализована в хромосомы, которые располагаются на экваторе клетки. Каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединенных центромерой (кинетохором). Нити веретена деления прикрепляются к центромерам хромосом (если точнее, прикрепляются к кинетохору центромеры).

Самая короткая фаза митоза. Хромосомы, состоящие из двух хроматид, распадаются на отдельные хроматиды. Нити веретена деления тянут хроматиды (синоним - дочерние хромосомы) к полюсам клетки.

Начинается процесс деспирализации ДНК, хромосомы исчезают и становятся хроматином (вспомните ассоциацию про раскрученный моток ниток)
Появляется ядерная оболочка, формируется ядро
Разрушаются нити веретена деления

В телофазе происходит деление цитоплазмы - цитокинез (цитотомия), в результате которого образуются две дочерние клетки с набором 2n2c. В клетках животных цитокинез осуществляется стягиванием цитоплазмы, в клетках растений - формированием плотной клеточной стенки (которая растет изнутри кнаружи).

Образовавшиеся в телофазе дочерние клетки 2n2c вступают в постмитотический период. Затем в синтетический период, где происходит удвоение ДНК, после чего каждая хромосома состоит из двух хроматид - 2n4c. Клетка с набором 2n4c и попадает в профазу митоза. Так замыкается клеточный цикл.

В результате митоза образуются дочерние клетки - генетические копии (клоны) материнской.
Митоз является универсальным способом бесполого размножения, регенерации и протекает одинаково у всех эукариот (ядерных организмов).
Универсальность митоза служит очередным доказательством единства всего органического мира.

Попробуйте самостоятельно вспомнить фазы митоза и описать события, которые в них происходят. Особенное внимание уделите состоянию хромосом, подчеркните сколько в них содержится молекул ДНК (хроматид).

Мейоз

Мейоз (от греч. μείωσις — уменьшение), или редукционное деление клетки - способ деления клетки, при котором наследственный материал в них (число хромосом) уменьшается вдвое. Мейоз происходит в ходе образования половых клеток (гамет) у животных и спор у растений.

В результате мейоза из диплоидных клеток (2n) получаются гаплоидные (n). Мейоз состоит из двух последовательных делений, между которыми практически отсутствует пауза. Удвоение ДНК перед мейозом происходит в синтетическом периоде интерфазы (как и при митозе).

Как уже было сказано, мейоз состоит из двух делений: мейоза I (редукционного) и мейоза II (эквационного). Первое деление называют редукционным (лат. reductio - уменьшение), так как к его окончанию число хромосом уменьшается вдвое. Второе деление - эквационное (лат. aequatio — уравнивание) очень похоже на митоз.

Помимо типичных для профазы процессов (спирализация ДНК в хромосомы, разрушение ядерной оболочки, движение центриолей к полюсам клетки) в профазе мейоза I происходят два важнейших процесса: конъюгация и кроссинговер.

Конъюгация (лат. conjugatio — соединение) - сближение гомологичных хромосом друг с другом. Гомологичными хромосомами называются такие, которые соответствуют друг другу по размерам, форме и строению. В результате конъюгации образуются комплексы, состоящие из двух хромосом - биваленты (лат. bi - двойной и valens - сильный).

После конъюгации становится возможен следующий процесс - кроссинговер (от англ. crossing over — пересечение), в ходе которого происходит обмен участками между гомологичными хромосомами.

Кроссинговер является важнейшим процессом, в ходе которого возникают рекомбинации генов, что создает уникальный материал для эволюции, последующего естественного отбора. Кроссинговер приводит к генетическому разнообразию потомства.

Биваленты (комплексы из двух хромосом) выстраиваются по экватору клетки. Формируется веретено деления, нити которого крепятся к центромере (кинетохору) каждой хромосомы, составляющей бивалент.

Нити веретена деления сокращаются, вследствие чего биваленты распадаются на отдельные хромосомы, которые и притягиваются к полюсам клетки. В результате у каждого полюса формируется гаплоидный набор будущей клетки - n2c, за счет чего мейоз I и называется редукционным делением.

Происходит цитокинез - деление цитоплазмы. Формируются две клетки с гаплоидным набором хромосом. Очень короткая интерфаза после мейоза I сменяется новым делением - мейозом II.

Мейоз II весьма напоминает митоз по всем фазам, поэтому если вы что-то подзабыли: поищите в теме про митоз. Главное отличие мейоза II от мейоза I в том, что в анафазе мейоза II к полюсам клетки расходятся не хромосомы, а хроматиды (дочерние хромосомы).

В результате мейоза I и мейоза II мы получили из диплоидной клетки 2n4c гаплоидную клетку - nc. В этом и состоит сущность мейоза - образование гаплоидных (половых) клеток. Вспомнить набор хромосом и ДНК в различных фазах мейоза нам еще предстоит, когда будем изучать гаметогенез, в результате которого образуются сперматозоиды и яйцеклетки - половые клетки (гаметы).

Сейчас мы возьмем клетку, в которой 4 хромосомы. Попытайтесь самостоятельно описать фазы и этапы, через которые она пройдет в ходе мейоза. Проговорите и осмыслите набор хромосом в каждой фазе.

Помните, что до мейоза происходит удвоение ДНК в синтетическом периоде. Из-за этого уже в начале мейоза вы видите их увеличенное число - 2n4c (4 хромосомы, 8 молекул ДНК). Я понимаю, что хочется написать 4n8c, однако это неправильная запись!) Ведь наша исходная клетка диплоидна (2n), а не тетраплоидна (4n) ;)

Поддерживает постоянное число хромосом во всех поколениях, предотвращает удвоение числа хромосом
Благодаря кроссинговеру возникают новые комбинации генов, обеспечивается генетическое разнообразие состава гамет
Потомство с новыми признаками - материал для эволюции, который проходит естественный отбор

Бинарное деление надвое

Митоз и мейоз возможен только у эукариот, а как же быть прокариотам - бактериям? Они изобрели несколько другой способ и делятся бинарным делением надвое. Оно встречается не только у бактерий, но и у ряда ядерных организмов: амебы, инфузории, эвглены зеленой.

При благоприятных условиях бактерии делятся каждые 20 минут. В случае, если условия не столь благоприятны, то больше времени уходит на рост и развитие, накопление питательных веществ. Интервалы между делениями становятся длиннее.

Амитоз (от греч. ἀ - частица отрицания и μίτος - нить)

Способ прямого деления клетки, при котором не происходит образования веретена деления и равномерного распределения хромосом. Клетки делятся напрямую путем перетяжки, наследственный материал распределяется "как кому повезет" - случайным образом.

Амитоз встречается в раковых (опухолевых) клетках, воспалительно измененных, в старых клетках.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Из урока вы узнаете о типах размножения. О том, каким образом происходит деление клеток при половом размножении. В уроке подробно описываются фазы мейоза I и мейоза II. А также процесс созревания половых клеток ─ гаметогенез. В данном уроке приведены следующие понятия: бесполое размножение, половое размножение, вегетативное размножение, почкование, мейоз I, мейоз II, кроссинговер, гаметогенез

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока "Бесполое и половое размножение. Мейоз. Гаметогенез"

Размножение – это способность воспроизводить потомство, одно из основных свойств живых организмов. Благодаря этому свойству сохраняется непрерывность жизни в растительном и животном мире.

В ходе эволюции возникла два типа размножения бесполое и половое.

При бесполом размножении одна или несколько клеток тела родительской особи делятся. При этом образуется одна или несколько особей, во всем схожих с родительской. Амёба, инфузория туфелька, эвглена зелёная делаться митозом, то есть деление клетки надвое.

Бесполое размножение у различных живых организмов может происходить по-разному.

У бактерий перед размножением единственная хромосома удваивается.

Образуются две одинаковые молекулы ДНК, каждая из них прикреплена к цитоплазматической мембране.

Между расходящимися к её полюсам хромосомами образуется перегородка – получается две клетки. И в каждой образовавшейся клетке оказывается по одной идентичной молекуле ДНК.

Одна из форм бесполого размножения это вегетативное размножение.

У животных вегетативное размножение осуществляется, либо посредством почкования, либо путём деления участками тела.

Летом при благоприятных условиях гидры размножаются почкованием. Это один из способов вегетативного размножения, при котором дочерние особи формируются из выростов тела материнского организма.

Сначала на теле гидры несколько клеток начинают делиться. Из ткани материнского организма формируется дочерняя особь – маленькая гидра. У нее образуются рот, щупальца, кишечная полость, связанная с кишечной полостью матери.

Если материнская особь поймала пищу, то ее часть поступает в кишечную полость маленькой гидры. Вскоре маленькая гидра отделяется от материнского организма и прикрепляется к субстрату.

Почкованием размножаются также многие низшие грибы, например, дрожжи. Сначала на клетке образуется утолщение так называемая почка, которое постепенно превращается в полноценную дочернюю клетку.

По мере роста почки между ней и производящей клеткой образуется перетяжка. Затем молодая клетка отделяется от материнской и развивается самостоятельно.

При вегетативном размножении новые организмы образуются из части материнского.

Делением тела на несколько частей, размножается маленький плоский червь планария. При таком способе размножения тело родительской особи может распадаться на несколько частей. Из каждой части развивается новое животное. Для полной регенерации требуется обычно месяц.

У растений вегетативное размножение осуществляется частями растения.

Когда, дочерний организм может возникнуть из части вегетативного органа.

Многолетние водное растение элодея размножается частями растений. Из почек на стеблевом черенке образуются новые побеги и корни. И хотя элодея в Европе размножается только вегетативно. Она за короткий срок способна заполнить всю поверхность водоёма.

Бесполое размножение позволяет виду в благоприятных условиях быстро распространяться. В этом и заключается биологическое значение бесполого размножения.

Вегетативное размножение широко используется и при растениеводстве. Это самый надёжный способ сохранить особенности того или иного сорта.

Если отрезать от фиалки лист и поместить его во влажную почву. То от листа фиалки начнут отрастать маленькие корешки и листочки.

Значит, лист может дать жизнь новому растению.

Так же растения могут размножаться и побегами. Веточка ивы попав во влажную среду может укорениться.

Люди наблюдали как размножается растение в природе и стали также разводить садовое растение. Нижние ветви крыжовника стелятся по земле и от них отрастают корни. Такие стебли называют отводками. Когда хотят вырастить больше кустов ветви специально прижимают к земле.

Еще один необычный способ вегетативного размножения у растений – усами. Такой тип размножения свойственен землянике.

От каждого стеблика земляники растёт длинный стебель – ус. Там, где усы прижимаются к земле они укореняются. От них отрастают маленькие листочки.

Теперь вы узнали, что не только лист, но и стебель может дать жизнь новому растению.

Растения могут так же размножаться и подземными частями. Картофель, например, размножают клубнями. Зацветёт картофель, а под землёй образуются новые клубни.

Так же картофель можно размножать небольшими частями клубней.

Существуют и другие способы вегетативного размножения.

В процессе эволюции у многих растений появилась способность размножаться особыми клетками спорами. Размножение спорами так же относят к бесполому. Спора имеет оболочку, которая защищает генетический материал клетки от воздействия окружающей среды: холода и засухи.

У папоротника споры образуются в спорангиях, расположенных группами на нижней поверхности листа. Спорангии обладают способностью разбрасывать созревшие споры. При благоприятных условиях из спор вырастает маленькое плоское растеньице – заросток.

Таким образом при всех способах бесполого размножения новая особь образуется oт одного родительского организма.

Бесполое размножение позволяет быстро увеличить численность вида. Но при таком способе размножения все потомки имеют абсолютно такой же генотип, что и родительская особь. Поэтому при бесполом размножении не происходит увеличение генетического разнообразия, которое может оказаться очень полезным при изменении условий существования вида.

По этой причине большинство живых организмов на Земле размножаются половым путём.

Сущность полового размножения заключается в слиянии генетической информации родителей, благодаря чему генетическое разнообразие в потомстве увеличивается.

Давайте посмотрим каким образом происходит деление клеток при половом размножении.

Этот особый вид деления называется мейозом.

При мейозе число хромосом в дочерних клетках уменьшается в два раза. Это необходимо для постоянства числа хромосом в клетках организма при половом размножении.

То есть диплоидный набор хромосом человека равен 46. Новый человеческий организм возникает в момент слияния гамет яйцеклетки и сперматозоида. Для того чтобы в клетках будущего ребёнка так же было по 46 хромосом, необходимо чтобы в гаметах яйцеклетке и сперматозоиде было по гаплоидному набору хромосом, то есть по 23 хромосомы.

Процесс образования гамет называется мейозом.

Мейоз состоит из двух быстроследующих друг за другом клеточных делений. Мейоз I (первое деление) и мейоз II (второе деление).

Мейоз I и мейоз II делятся на те же фазы что и митоз. На профазу, метафазу, анафазу и телофазу.

Прежде чем вступить в мейоз делящейся клетка проходит через интерфазу.

В ходе эс-фазы ДНК в клетке удваивается благодаря репликации.

Такие удвоенные хромосомы называются сестринскими хроматидами.

В профазу первого деления, гомологичные хромосомы тесно сближаются- коньюгируют.

Гомологичные хромосомы — это хромосомы, которые содержат один и тот же набор генов и сходны по морфологическому строению.

Сближенные гомологичные хромосомы обмениваются одинаковыми участками. Получается так что ДНК одной гомологичной хромосомы окажется соединённой с ДНК другой гомологичной хромосомы.

Возникают новые сочетания генов и новые комбинации наследственных свойств.

Перекрёст гомологичных хромосом с обменом участками хроматид, называется кроссинговером.

После кроссинговера уже изменённые хромосомы отталкиваются друг от друга, но располагаются парами близко друг к другу.

Одновременно претерпевают изменения и другие клеточные структуры. Ядерная оболочка и ядрышко исчезает. Формируется два полюса деления клетки. Образуются нити веретена деления.

В метафазе первого деления первого мейоза нити веретена деления прикрепляются к центромерам хромосом, которые образуют пары таким образом, что от каждой центромеры идёт лишь одна нить к одному из полюсов клетки.

Во время анафазы I гомологичные хромосомы разделяются и расходятся к разным полюсам клетки. Центромеры не делятся и в итоге расходиться половинный набор хромосом. Каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид.

В телофазе первого деления у полюсов собирается одинарный набор хромосом.

Восстанавливается ядерная оболочка и материнская клетка делиться на две гаплоидные клетки.

Второе деление мейоза следует сразу же после первого.

Оно сходно с митозом только клети содержат гаплоидный набор хромосом. И процессы происходят параллельно в двух клетках.

Профаза II непродолжительна.

Центриоли клеточного центра расходиться к полюсам клетки. Из микротрубочек – белковых структур которые являются частью цитоскилета начинает формироваться веретено деления.

В метафазе II второго деления мейоза хромосомы прикрепляются к нитям веретена деления. К каждой центромере прикрепляется по 2 нити. Хромосомы выстраиваются на экваторе.

В анафазе II как и при митозе, происходит разделение центромер. И каждая хроматида становиться самостоятельной хромосомой.

Нити веретена деления перемещают хромосомы к противоположным полюсам клетки.

В телофазе II второго деления мейоза. Завершается расхождение хромосом к полюсам. И начинается деление самих клеток.

Таким образом в результате двух делений мейоза из одной диплоидной клетки образуется 4 гаплоидных.

И при этом достигается огромное разнообразие гамет у каждого организма.

Следовательно, зрелые половые клетки содержат гаплоидный набор хромосом.

Этим они и отличаются от диплоидных соматических клеток.

Процесс созревания половых клеток ─ гаметогенез

При половом размножении потомство возникает в результате слияния двух гамет.

Гаметы или половые клетки формируются у животных в половых железах. У самцов в семенниках образуются сперматозоиды, а у самок в яичниках яйцеклетки.

Яйцеклетки неподвижны, они обычно крупнее сперматозоидов, так как содержат большие запасы питательных веществ.

Сперматозоиды подвижны. Они состоят из головки, шейки и хвостика. В шейке содержаться митохондрии. В которых образуется АТФ − энергия необходимая для движения. В головке расположено ядро, которое содержит гаплоидный набор хромосом.

Теперь давайте посмотри, как образуются половые клетки.

Процесс образования сперматозоидов называется сперматогенез. Процесс образования яйцеклетки называется оогенез.

Выделяют несколько стадий гаметогенеза.

Первая стадия ─ период размножения.

В первую стадию гаметогенеза первичные половые клетки (сперматогонии и оогонии) делаться митозом.

Сперматогонии превращаются в сперматоциты первого порядка.

А оогоний становится ооцитом первого порядка.

Во второй стадии гаметогенеза – периоде роста клетки увеличиваются в размерах.

Будующие сперматозоиды увеличиваются незначительно, а вот бедующие яйцеклетки увеличиваются в несколько раз.

Затем наступает третья стадия формирования гамет – период созревания.

В этот период проходят одно за другим два мейотических деления.

В результате первого деления из одного сперматоцита первого порядка образуется два сперматоцита второго порядка.

После второго деления из каждого сперматоцита второго порядка возникают две гаплоидные клетки — сперматиды. Таким образом, из одной исходной клетки, вступившей в мейоз, образуются четыре сперматиды.

Они имеют гаплоидный набор хромосом. В стадии формирования сперматиды превращаются в сперматозоиды.

Рассмотрим период созревания при оогенезе.

После цитокинеза мейоза получается одна крупная клетка, содержащая практически всю цитоплазму (ооцит второго порядка), другая — мелкая, состоящая по существу из ядра с минимальным количеством цитоплазмы. Эту клетку называют 1-м редукционным тельцем.

После второго деления мейоза, появляется крупная яйцеклетка, или оотида, и 2-е редукционное тельце. Первое редукционное тельце, как правило, тоже делится. Таким образом, возникают четыре гаплоидные клетки.

В отличие от сперматогенеза, где образующиеся в ходе мейоза клетки равноценны друг другу, при формировании женских половых клеток результатом мейоза является одна готовая к оплодотворению яйцеклетка и три редукционных тельца, которые со временем дегенерируют.

Значит у самца в процессе сперматогенеза из диплоидных спермогониев содержащих двойной набор хромосом 2n (два эн) образуются 4 гаплоидные сперматиды. Из них формируются сперматозоиды, которые также содержат гаплоидный набор хромосом.

У самки в процессе оогенеза, из оогонии (содержащей двойной набор хромосом), образуется ооцит, а затем и гаплоидная яйцеклетка.

Затем половые клетки (гаметы) сперматозоид и яйцеклетка сливаются, образуя зиготу. Которая даст начало новому организму.

Раздел ЕГЭ: 2.7. … Развитие половых клеток у растений и животных. Деление клетки — основа роста, развития и размножения организмов. Роль мейоза и митоза

Развитие половых клеток

Важно понять, что образование из каждой диплоидной клетки четырех гамет происходит поэтапно и сопровождается уменьшением числа хромосом вдвое. Процесс формирования половых клеток называется гаметогенезом. У многоклеточных организмов различают сперматогенез — формирование мужских половых клеток и овогенез -формирование женских половых клеток. Рассмотрим гаметогенез, происходящий в половых железах животных — семенниках и яичниках.

Сперматогенез — процесс превращения диплоидных предшественников половых клеток -сперматогониев в сперматозоиды.

Сперматогонии делятся на две дочерние клетки — сперматоциты первого порядка.
Сперматоциты первого порядка делятся мейозом (1-е деление) на две дочерние клетки -сперматоциты второго порядка.
Сперматоциты второго порядка приступают ко второму мейотическому делению, в результате которого образуются 4 гаплоидные сперматиды.
Сперматиды после дифференцировки превращаются в зрелые сперматозоиды.

Сперматозоид состоит из головки, шейки и хвоста. Он подвижен, и благодаря этому вероятность встречи его с гаметами увеличивается.

У мхов и папоротников спермин развиваются в антеридиях, у покрытосеменных растений они образуются в пыльцевых трубках в результате митотического деления микроспор.

Овогенез — образование яйцеклеток у особей женского пола. У животных он происходит в яичниках. В зоне размножения находятся овогонии — первичные половые клетки, размножающиеся митозом.

Из овогониев после первого мейотического деления образуются овоциты первого порядка.

После второго мейотического деления образуются овоциты второго порядка, из которых формируется одна яйцеклетка и три направительных тельца, которые затем гибнут. Яйцеклетки неподвижны, имеют шаровидную форму. Они крупнее других клеток и содержат запас питательных веществ для развития зародыша.

У мхов и папоротников яйцеклетки развиваются в архегониях, у цветковых растений — в семяпочках, локализованных в завязи цветка.

Деление клетки — основа роста, развития и размножения организмов.
Роль мейоза и митоза

Если у одноклеточных организмов деление клетки приводит к увеличению количества особей, т. е. размножению, то у многоклеточных этот процесс может иметь различное значение. Так, деление клеток зародыша, начиная с зиготы, является биологической основой взаимосвязанных процессов роста и развития. Подобные же изменения наблюдаются у человека в подростковом возрасте, когда число клеток не только увеличивается, но и происходит качественное изменение организма. В основе размножения многоклеточных организмов также лежит деление клетки, например при бесполом размножении благодаря этому процессу из части организма происходит восстановление целостного, а при половом — в процессе гаметогенеза образуются половые клетки, дающие впоследствии новый организм.

В результате митоза происходит равномерное распределение наследственного материала между дочерними клетками — точными копиями материнской. Без митоза было бы невозможным существование и рост многоклеточных организмов, развивающихся из единственной клетки — зиготы, поскольку все клетки таких организмов должны содержать одинаковую генетическую информацию.

В процессе деления дочерние клетки становятся все более разнообразными по строению и выполняемым функциям, что связано с активацией у них все новых групп генов вследствие межклеточного взаимодействия. Таким образом, митоз необходим для развития организма.

Этот способ деления клеток необходим для процессов бесполого размножения и регенерации (восстановления) поврежденных тканей, а также органов.

В результате мейоза обеспечивается постоянство кариотипа при половом размножении, так как уменьшает вдвое набор хромосом перед половым размножением, который затем восстанавливается в результате оплодотворения. Кроме того, мейоз приводит к появлению новых комбинаций родительских генов благодаря кроссинговеру и случайному сочетанию хромосом в дочерних клетках. Благодаря этому потомство получается генетически разнообразным, что дает материал для естественного отбора и является материальной основой эволюции. Изменение числа, формы и размеров хромосом, с одной стороны, может привести к появлению различных отклонений в развитии организма и даже его гибели, а с другой — может привести к появлению особей, более приспособленных к среде обитания.

Таким образом, клетка является единицей роста, развития и размножения организмов.

Читайте также: