Развіццё і будынак палавых клетак

Будова мужчынскіх, жаночых палавых клетак абумоўлівае выкананне іх найважнейшай функцыі - ажыццяўлення генератыўнай размнажэння. Яно ўласціва прадстаўнікам як раслін, так і жывёл. Асаблівасці будовы палавых клетак будуць разгледжаны ў нашай артыкуле.

Гаметы: узаемасувязь будовы і функцый

Спецыялізаваныя клеткі, якія ажыццяўляюць працэс генератыўнай размнажэння, называюцца гамет. Мужчынскія і жаночыя палавыя клеткі - народкі і яйкаклеткі - маюць гаплоідным, т. Е. Адзінарны набор храмасом. Такі будынак палавых клетак забяспечвае генатып арганізма, які ўтвараецца пры іх зліцці. Ён з'яўляецца дыплоідным, або падвойным. Такім чынам, палову генетычнай інфармацыі арганізм атрымлівае ад маці, а іншую частку - ад бацькі.

Нягледзячы на агульныя рысы, будынак палавых клетак раслін і жывёл шмат у чым адрозніваецца адзін ад аднаго. Гэта перш за ўсё тычыцца пэўных месцаў іх фарміравання. Так, у пакрытанасенных раслін спермы размешчаны ў пылавіках тычачкі, а яйкаклетка - у завязі песціка. Шматклеткавыя жывёлы маюць спецыяльныя органы - залозы, у якіх адбываецца фармаванне палавых клетак: яйкаклетак - у яечніках, а народкаў - у насенніках.

Працэс фарміравання палавых клетак

Будынак і развіццё палавых клетак вызначаецца ходам гаметогенеза - працэсам іх фарміравання, які працякае ў некалькі этапаў. У ходзе фазы размнажэння першасныя гаметы дзеляцца некалькі разоў шляхам Мітоз. Пры гэтым захоўваецца двайны набор храмасом. У асобін рознага полу гэты этап мае свае адрозненні. Так, у самцоў млекакормячых ён пачынаецца з моманту наступлення палавога паспявання і доўжыцца да глыбокай старасці. У самак дзяленне першасных палавых клетак адбываецца толькі падчас унутрычэраўнага развіцця плёну. А да наступлення палавога паспявання яны застаюцца ў стане спакою.

Фаза росту з'яўляецца наступнай. У гэты перыяд першасныя гаметы павялічваюцца ў памерах, адбываецца рэплікацыя (падваенне) ДНК. Важным працэсам з'яўляецца таксама запасание пажыўных рэчываў, бо яны будуць неабходныя для наступных дзяленняў.

Апошні этап гаметогенеза называецца фазай росту. У яго ходзе першасныя палавыя клеткі дзеляцца шляхам рэдукцыйнага дзялення - мейоза. Яго вынікам з'яўляюцца чатыры гаплоідным клеткі, утвораныя з першасных дыплоідным.

сперматогенез

У выніку адукацыі мужчынскіх палавых клетак, т. Е. Сперматогенеза, утворыцца чатыры аднолькавых і паўнавартасных структуры. Яны валодаюць здольнасцю да апладнення. Будынак мужчынскай палавой клеткі, дакладней яе асаблівасць, заключаецца ва ўзнікненні спецыфічных прыстасаванняў. У прыватнасці, гэта жгутик, з дапамогай якога адбываецца рух мужчынскіх гамет. Гэты працэс адбываецца ў апошнюю дадатковую фазу фарміравання, якая характэрна толькі для працэсу сперматогенеза.

аагенез

Будынак жаночых палавых клетак, як і працэс іх фарміравання (аагенез), мае шэраг характэрных асаблівасцяў. Пры паспяванні яйкаклетак падчас мейоза цытаплазма размяркоўваецца паміж будучымі клеткамі нераўнамерна. Толькі адна з іх у выніку становіцца яйцаклеткай, здольнай даць пачатак будучай жыцця. Астатнія тры ператвараюцца ў направительные цяля і ў выніку руйнуюцца. Біялагічны сэнс гэтага працэсу складаецца ў памяншэнні колькасці спелых, здольных да апладнення жаночых палавых клетак. Толькі пры гэтай умове адзіная яйкаклетка зможа атрымаць неабходную колькасць пажыўных рэчываў, якое з'яўляецца галоўнай умовай развіцця будучага арганізма. У выніку на працягу часу, калі жанчына з'яўляецца здольнай да нараджэння дзяцей, здольна сфармавацца усяго каля 400 палавых клетак. У той час як у мужчыны гэтая лічба дасягае некалькіх сотняў мільёнаў.

Будова мужчынскіх палавых клетак

Народкі з'яўляюцца вельмі дробнымі клеткамі. Іх памер ледзь дасягае некалькіх мікраметраў. У прыродзе такія памеры, натуральна, кампенсуюцца іх колькасцю. Будынак палавых клетак мужчынскага арганізма мае свае асаблівасці.

Народак складаецца з галоўкі, шыйкі і хваста. Кожная з гэтых частак выконвае пэўныя функцыі. У галоўцы размяшчаецца пастаянная клеткавых арганэл эукарыёт.Асноўныя - ядро. Яно з'яўляецца носьбітам генетычнай інфармацыі, складзенай у малекулы ДНК. Менавіта ядро забяспечвае перадачу і захоўванне спадчыннага матэрыялу. Другім кампанентам галоўкі народка з'яўляецца акросома. Гэтая структура з'яўляецца перайначаным комплексам Гольджы і вылучае асаблівыя ферменты, здольныя растварыць абалонкі яйкаклеткі. Без гэтага працэс апладнення будзе немагчымым. У шыйцы знаходзяцца арганэл мітахондрыі, якія забяспечваюць руху хваста. У гэтай частцы народкаў знаходзяцца і цэнтрыолей. Гэтыя арганэлы гуляюць важную ролю адукацыі верацяна дзялення падчас драбнення аплодненай яйкаклеткі. Хвост народкаў утвораны мік- ратрубачкі, якія, выкарыстоўваючы энергію мітахондрый, забяспечваюць рух мужчынскіх палавых клетак.

будова яйкаклетак

Жаночыя палавыя клеткі значна буйней народкаў. Іх дыяметр у млекакормячых складае да 0,2 мм. А вось гэты ж паказчык у Кісцяпёрыя рыб складае 10 см, а ў сельдевых акулы - да 23 см. У адрозненне ад мужчынскіх палавых клетак яйкаклеткі сцягі. Яны маюць круглявую форму. У цытаплазме гэтых клетак змяшчаецца ў вялікай колькасці знаходзіцца запас пажыўных рэчываў у выглядзе жаўтка. У ядры акрамя ДНК, якая нясе генетычную інфармацыю, знаходзіцца іншая нуклеінавых кіслата - РНК. Яна змяшчае звесткі аб структуры найважнейшых бялкоў будучага арганізма. Жаўток можа размяшчацца ў яйцеклетке нераўнамерна. Напрыклад, у ланцэтніка ён знаходзіцца ў цэнтры, а ў рыб займае практычна ўсю паверхню, зрушваючы ядро і цытаплазму да аднаго з палюсоў клеткі. Звонку яйкаклетка надзейна абаронена абалонкамі: желточного, празрыстай і вонкавай. Менавіта іх даводзіцца раствараць акросоме галоўкі народка для ажыццяўлення працэсу апладнення.

тыпы апладнення

Будова і функцыі палавых клетак абумоўліваюць ажыццяўленне працэсу апладнення - зліцця гамет. У выніку гэтага працэсу генетычны матэрыял гамет злучаецца ў адзіным ядры, і ўтворыцца зігота. Яна і з'яўляецца першай клеткай новага арганізма.

У залежнасці ад месца праходжання дадзенага працэсу адрозніваюць вонкавае (знешняе) і ўнутранае апладненне. Першы тып ажыццяўляецца па-за арганізмам жаночай асобіны. Звычайна гэта адбываецца ў воднай асяроддзі пражывання. Прыкладамі арганізмаў, у якіх адбываецца вонкавае апладненне, з'яўляюцца прадстаўнікі класа рыбы. Іх самкі кідаюць ікру ў ваду, дзе самцы і паліваюць яе насеннай вадкасцю. Колькасць ікрынак такіх жывёл дасягае некалькіх тысяч, з якіх выжывае і вырастае не так ужо шмат асобін. Большасць з іх з'ядаюць водныя жывёлы. А вось для ўсіх млекакормячых жывёл характэрна ўнутранае апладненне, якое адбываецца ўнутры жаночага арганізма пры дапамозе спецыялізаваных копулятивных органаў самца. Пры гэтым колькасць яйкаклетак, гатовых да апладнення, невяліка.

Будынак мужчынскай, жаночай палавой клеткі і рэпрадуктыўнай сістэмы раслін значна адрозніваецца ад такой у жывёл. Таму і працэс зліцця гамет адбываецца інакш. Мужчынскія палавыя клеткі раслін не маюць хваста і не здольныя да руху. Таму апладнення папярэднічае апыленне. Гэта працэс пераносу пылка з пылавіка тычачкі на рыльца песціка. Яно адбываецца пры дапамозе ветру, насякомых або чалавека. Апынуўшыся такім чынам на рыльца песціка, спермы апускаюцца па зародкавай трубцы ў яго пашыраную ніжнюю частку - завязь. Там размяшчаецца яйкаклетка. Пры зліцці гамет утвараецца зародак насення.

Паняцце аб партэнагенез

Будынак палавых клетак, у прыватнасці жаночых, робіць магчымым адну з незвычайных формаў генератыўнай размнажэння. Яна называецца партэнагенез. Яго біялагічная сутнасць заключаецца ў развіцці дарослага арганізма з неоплодотворенной яйкаклеткі. Такі працэс назіраецца ў жыццёвым цыкле рачкоў дафній, падчас якога чаргуюцца палавое і партеногенетическое пакалення. Жаночая палавая клетка змяшчае дастаткова пажыўных рэчываў, каб даць пачатак новага жыцця. Аднак пры партэнагенез не адбываецца ўзнікнення новых камбінацый генетычнай інфармацыі, а значыць, з'яўленне новых прыкмет таксама немагчыма. Аднак партэнагенез мае важнае біялагічнае значэнне, паколькі робіць магчымым працэс палавога размнажэння нават без наяўнасці асобіны супрацьлеглага полу.

Фазы менструальнага цыклу

У жаночым арганізме палавыя клеткі не заўсёды гатовыя да апладнення, а толькі ў пэўныя фазы менструальнага цыклу. Падчас гэтага фізіялагічнага працэсу ў арганізме адбываюцца цыклічныя заканамерныя змены функцый палавой сістэмы. Рэгулюецца гэты працэс гумаральнай сістэмай. Працягласць гэтага цыклу складае 21-36 дзён пры сярэднім паказчыку 28. Гэты перыяд можна падзяліць на тры фазы. У першую (менструальную), якая працягваецца прыкладна першыя 5 дзён, адбываецца адрыньванне слізістай абалонкі маткі. Гэта суправаджаецца разрывам невялікіх крывяносных сасудаў. На 6-14-й дзень пад уздзеяннем гіпофізу вылучаецца фалікул, у якім спее яйкаклетка. Слізістая абалонка маткі ў гэты перыяд пачынае аднаўляцца. У гэтым заключаецца сутнасць послеменструальной фазы. З 15-га па 28-ы дзень адбываецца адукацыя тлушчавай злучальнай тканіны - жоўтага цела. Яно выконвае ролю часовай залозы ўнутранай сакрэцыі, якая выпрацоўвае гармоны, якія затрымліваюць паспяванне фалікулаў. У перыяд з 17-га па 21-ы дзень верагоднасць да апладнення найбольш высокая. Калі гэтага не адбываецца, палавая клетка руйнуецца і слізістая абалонка зноў адслойваецца.

Што такое авуляцыя

На 14-ы дзень менструальнага цыклу будынак жаночай палавой клеткі некалькі змяняецца. Яйкаклетка раздзірае фалікулярныя абалонку і выходзіць з яечніка ў маткавую трубу. Менавіта там завяршаецца яе паспяванне. Гэты працэс называецца авуляцыяй. Гэта вельмі важны перыяд, падчас якога матка набывае здольнасць прыняць аплодненую яйкаклетку.

Хромосомных набор палавых клетак

Яйкаклеткі і народкі маюць адзінарны набор генетычнай інфармацыі. Напрыклад, у чалавека палавыя клеткі ўтрымоўваюць па 23 храмасомы, а зігота - 46. Пры зліцці гамет палову генаў арганізм атрымлівае ад маці, а другую частку - ад бацькі. Гэта тычыцца таксама і падлогі. Сярод храмасом адрозніваюць аутосомы і адну пару палавых. Яны абазначаюцца лацінскімі літарамі. У чалавека жаночыя клеткі ўтрымліваюць дзве аднолькавыя палавыя храмасомы, а мужчынскія - розныя. Палавыя клеткі ўтрымоўваюць па адной з іх. Такім чынам, пол будучага дзіцяці цалкам залежыць ад мужчынскага арганізма і ад выгляду храмасом, які нясе народак.

Функцыі палавых клетак

Будынак жаночай палавой клеткі, як і мужчынскі, ўзаемазвязана з функцыямі, якія яны выконваюць. З'яўляючыся часткай рэпрадуктыўнай сістэмы, яны ажыццяўляюць функцыю генератыўнай размнажэння. У адрозненне ад бясполага, пры якім захоўваецца цэласнасць генетычнай інфармацыі арганізма, палавое размнажэнне забяспечвае стварэнне новых прыкмет. Гэта з'яўляецца неабходнай умовай узнікнення адаптацыі, а значыць, і ўсяго існавання жывых арганізмаў.