Сравнение овогенеза и сперматогенеза

Информация

Характеристика овогенеза и сперматогенеза

Гаметогенез имеет несколько стадий. Сходство сперматогенеза и овогенеза как раз и заключается в том, что три стадии у них одинаковы.

1. Стадия размножения. Первичные клетки на этой стадии называются сперматогониями и овогониями, из них в последующем образуются мужские и женские половые клетки. Половые клетки несколько раз делятся путем митоза, и количество их значительно возрастает. Сперматогонии размножаются у мужчины в течение всего репродуктивного периода, а размножение овогоний происходит в эмбриональном периоде и наиболее интенсивно происходит во 2 – 5 месяц внутриутробного развития.

2. Стадия роста. В этот период клетки значительно увеличиваются в размерах. Сперматогонии и овогонии превращаются в сперматоциты и овоциты I порядка. Овоциты I порядка достигают больших размеров, поскольку накапливают питательные вещества.

3. Стадия созревания. На этой стадии происходят два следующих друг за другом деления – мейоз I и мейоз II. После первого деления образуются сперматоциты и овоциты II порядка, а после второго деления – сперматиды и зрелые яйцеклетки с тремя полярными тельцами, которые в процессе размножения не участвуют и погибают. При созревании один сперматоцит I порядка дает четыре сперматиды, а один овоцит I порядка образует одну яйцеклетку и три полярных тельца.

Эти особенности сперматогенеза и овогенеза имеют биологический смысл, который связан с разным назначением мужских и женских гамет. Неравномерное деление клеток при овогенезе (меньше) обеспечивает формирование крупной яйцеклетки, в ней накапливается большее количество питательных веществ, так как из оплодотворенного яйца будет развиваться новый организм.

При сравнительной характеристике овогенеза и сперматогенеза можно заметить, что сперматозоидов образуется значительно больше, и это также имеет биологический смысл.Яйцеклетку достигает только один сперматозоид, проникает в нее и доставляет свой набор хромосом. Остальные же в процессе поиска яйцеклетки массово погибают.

При сравнении овогенеза и сперматогенеза становится понятным, почему сперматозоидам нет необходимости в запасании питательных веществ – их существование кратковременно, а подвижность должна быть высокой.

4. Стадия формирования. Она характерна только для сперматогенеза. Незрелая сперматида превращается в сперматозоид, приобретая свойственный ему вид. Образование сперматозоидов у мужчин начинается только в период полового созревания и происходит в течение всего года. Период развития сперматогоний в зрелые сперматозоиды составляет 74 дня.

Если рассматривать в сравнении овогенез и сперматогенез, то можно выделить ряд других признаков, которые отличают два этих процесса. Во-первых, гаметогенез у мужчин и женщин происходит в различных половых железах, которые у мужчин называются семенниками, а у женщин яичниками. Именно в этих органах происходит выработка и созревание гамет.

Половые клетки в сперматогенезе носят название сперматозоидов, а в овогенезе яйцеклетками. Как известно, чтобы произошел процесс оплодотворения, нужно чтобы мужская гамета попала в женскую.

В сравнении овогенеза и сперматогенеза нельзя не отметить различные размеры гамет мужских и женских особей. Яйцеклетка намного больше сперматозоидов, поскольку она в течение всего периода вбирает в себя множество полезных и питательных веществ. При этом после созревания мужские гаметы становятся подвижными, благодаря чему могут легко преодолевать половые пути женщин. Женские же гаметы остаются неподвижными в все время, в ходе которого происходит подготовка яйцеклетки к оплодотворению.

Также половые клетки мужчин и женщин отличаются формой. Сперматозоиды имеют законченную округлую форму с хвостиком, в отличие от яйцеклетки, которая имеет простую округлую форму.

Если рассматривать овогенез и сперматогенез в таблице, можно будет заметить, что этапы, на которых происходит увеличение в размерах, деление и полное созревание у обоих полов, совпадают. Схемы овогенеза и сперматогенеза очень схожи, однако развитие сперматозоидов включает в себя еще и четвертую стадию, которая заключается в окончательном оформлении.

Еще одной особенностью сперматогенеза и овогенеза являются различные периоды выработки мужских и женских половых клеток. Яйцеклетки образуются в организме женщины циклически, с чем и связан менструальный цикл. Образование новой яйцеклетки происходит каждые 21-35 дней. В конце цикла яйцеклетка погибает, данный процесс сопровождается кровотечением. Вследствие этого происходят изменения в гормональном фоне, в результате которых запускается новый процесс созревания яйцеклетки.

У мужчин же образование сперматозоидов происходит постоянно, причем выработка гамет происходит в течение всего периода зрелости мужчины. В день у мужчины производится порядка 30 миллионов сперматозоидов. У женщины же количество гамет намного меньше. Для сравнения, за всю жизнь у представительниц прекрасного пола вырабатывается около 500 зрелых половых клеток.

Сперматогенез в отличие от овогенеза более подвержен воздействию внешних условий. Это связано в первую очередь с тем, что половые железы, или семенники у мужчин находятся вне брюшной полости, то есть в яичках.

У женщин же половые железы, то есть яичники, в которых образуется яйцеклетка, расположены более надежно. Связано это с тем, что появление яйцеклеток в организме будущей женщины начинается еще до ее рождения, а заканчивается после оплодотворения.

Стадия роста в овогенезе значительно превышает аналогичную стадию в сперматогенезе, чем и объясняется, что яйцеклетка намного больше по размерам, чем сперматозоиды. Зато мужские гаметы компенсируют этот этап делением клеток и образованием большого количества спермиев.

Отличия овогенеза от сперматогенеза на разных стадиях

Сравнительные характеристики каждого из процессов указывают на массу сходств и наличие различий, особенностей каждого.

  1. Гаметогенез проходит поэтапно, включая размножение, увеличение размеров, созревание половых гамет. Для сперматогенеза отличительной считают стадию формирования – дополнительный этап, во время которого спермии получают свойственную им форму, аппарат движения.
  2. Различие в кол-ве клеток – из сперматоцита 1 порядка получается по итогам 4 клетки, из ооцита того же порядка – только одна.
  3. Образование яйцеклеток происходит циклически через каждые 21-35 дней. Как только она гибнет (наступает менструация), изменения гормонального баланса создают условия (толчок) для выработки, дозревания иной. Причем, выпуск спермиев продлевается в течение всей жизни.
  4. Число половых клеток разнится – за день мужская репродуктивная система у мужчин дает до 30 млн спермиев, у женщин – до 500 яйцеклеток за всю жизнь.
  5. Сперматогенез подвержен внешним факторам, что обусловлено анатомическим расположением семенников.

Гаметогенез у мужских и женских особей развивается постепенно в несколько стадий. Только первые три этапа сперматогенеза и овогенеза совпадают, далее появляются различия в процессе созревания гамет. Весь процесс развития гамет можно разделить на следующие этапы:

  1. Первая стадия – процесс размножения. Данный процесс начинается в исходных клетках, которые у мужчин называются спермогониями, а у женщин овогониями. Из этих клеток путем деления образуется большое количество новых клеток.
  2. Следующая стадия – стадия роста. В этот период преобразованные в сперматоцитов и овоцитов половые клетки начинают увеличиваться в размерах. Важно отметить, что овоциты по размеру намного больше, чем сперматоциты, поскольку женские клетки скапливают питательные вещества. У сперматоцитов нет необходимости накапливать питательные компоненты, поскольку им необходима высокая степень подвижности.
  3. Стадия созревания сопровождается делением клеток. Разделение происходит в два этапа, которые называются первый и второй мейоз. Повторное разделение клеток подразумевает появление уже зрелых женских гамет вместе с полярными тельцами и сперматидов.
  4. Далее у мужских гамет наступает стадия формирования, в которой еще недозревшие сперматиды получают свою окончательную форму сперматозоида. У женских половых клеток данная стадия отсутствует, поэтому яйцеклетки не обладают такой законченной формой, как мужские гаметы.

Как уже говорилось ранее, яйцеклетка в процессе роста вбирает в себя все питательные и полезные вещества. Для сперматозоидов важно сохранить свою подвижность, чтобы в дальнейшем быть способными к преодолению пути по женским половым путям и оплодотворению яйцеклетки. Кроме того, женским гаметам питательные вещества необходимы для того, чтобы в дальнейшем питать развивающийся в них плод.

Различия в размерах мужских и женских половых гамет вызваны еще и тем, что длительность существования яйцеклетки намного больше, чем сперматозоидов. К примеру, мужские гаметы при благоприятных условиях могут существовать всего лишь в течение нескольких суток. Что же касается яйцеклетки, то она существует в течение всего периода развития плода, до момента рождения.

ФАЗЫ ОВОГЕНЕЗА

1. Фаза размножения – первый этап овогенеза. Яичник плода имеет в паренхиме множество мелких округлых первичных половых клеток — зачатковых, или зародышевых, эпителиоцитов. Первичные клетки довольно активно делятся митозом. В результате происходит накопление овогоний в корковом слое яичника. Овогонии являются клетками, активно накапливающими питательные вещества, такие как белки, жиры и глюкоза. Они отличаются от предшественниц большими размерами, однако по генетическому составу являются совершенно идентичными и, естественно, диплоидными.

2. Фаза роста – этот этап наступает в яичниках незадолго до рождения девочки. При участии овогоний проходит последний митоз этих клеток, результатом которого является образование овоцитов первого порядка. Размер клеток уменьшается так как цитоплазма овогоний равномерно распределяется между дочерними клетками.

Но дочерние клетки быстро увеличиваются, чтобы быть готовыми приступить к собственному делению. Диплоидные ядра этих клеток, а также протоплазма войдут в профазу. Однако профазные овоциты первого порядка сталкиваются с небольшими затруднениями, они окружаются гранулезной оболочкой, застывая в виде примордиального фолликула.

3. Далее, в ходе развития женского организма, приходят месячные. Нынешняя фаза, начавшаяся дней за 20 до описанного момента, носит название фазы созревания. Одному из примордиальных фолликулов вдруг «дается зеленый свет». Он начинает увеличиваться в размерах (теперь мы его называем первичным фолликулом), а расположенный в нем овоцит «просыпается» и сходу включается в прерванное, например, 11 лет назад деление.

Но на этот раз деление будет мейотическим. Первое деление мейоза приведет к образованию гаплоидного овоцита второго порядка, вобравшего в себя почти всю питательную цитоплазму материнской клетки, и нежизнеспособного первого полярного тельца. Овоцит второго порядка, укрываясь в яйценосном холмике и омываясь жидкостью уже зрелого фолликула, вступает во второе деление мейоза, где на стадии метафазы его настигает овуляция.

Ему так и суждено погибнуть в маточной трубе, не завершив весь путь овогенеза. Но у молодой женщины может сложиться иначе. Если в фаллопиевой трубе произойдет зачатие, то второе деление дойдет до конца с образованием сначала двуядерной яйцеклетки, а потом одноядерной диплоидной зиготы. Как побочный продукт образуется и быстро растворится второе полярное тельце.

Процесс образования яйцеклеток, то есть овогенез, происходит еще в утробе матери, в то время как половое созревание, а точнее его первый этап, приходится примерно на девять лет. Предлагаем немного подробнее рассмотреть ступени полового созревания девочки:

  • 1-я ступень – усиленный рост, встречаются случаи, когда девочка набирает более 10 сантиметров в росте, это считается нормой. Как правило, сейчас девочки обгоняют мальчиков.
  • 2-я ступень – изменение вторичных половых признаков. Примерно в 12 лет девочка начинает выходить из образа гадкого утенка. Начинает расти грудь, уменьшается талия, растут волосы в лобковой зоне и в подмышечных впадинах. Примерно на этом этапе просыпаются законсервированные яйцеклетки и начинают дальнейшее свое развитие. Скоро девочка узнает, что такое месячные.
  • 3-я ступень – заключительный этап. Приходится он примерно на 18 лет. Сейчас девушка считается полностью сформированной, она может воспроизводить здоровое потомство.

Как мы уже упоминали ранее, у девочек формируются яйцеклетки еще в утробе матери, у мальчиков происходит все немного иначе. Сперматозоиды начинают свое развитие только при достижении 12-14 лет. Перед этим этапом полового созревания также есть изменения:

  • увеличение размера пениса;
  • увеличение мошонки;
  • растут волосы на лобке, в подмышечных впадинах, на ногах и лице.

Сравнение овогенеза и сперматогенеза

При достижении 12-14 лет юноша уже может начинать вести половую жизнь, но стоит родителям его предостеречь, ведь он уже может вызвать нежелательную раннюю беременность своей спутницы. Теперь перейдем непосредственно к мужским и женским половым клеткам, рассмотрим их строение, этапы формирования, сходства и различия.

Начнем с женских половых клеток, характеристика овогенеза будет нами рассмотрена немного позже. Для начала предлагаем рассмотреть строение и функции яйцеклетки.

Яйцеклетка является относительно крупной и неподвижной клеткой, ее размеры достигают 170 мкм, что гораздо больше мужских половых клеток (до 70 мкм). Каждая из них содержит необходимые питательные вещества, там мы увидим:

  • вещества, нужные для биосинтеза белка;
  • регуляторные вещества;
  • желток.

Клетки могут делиться по количеству желтка:

  • на алецитальные;
  • полицитальные;
  • мезоцитальные;
  • олиголецитальные.

От ничтожно малого количества до очень большого, соответственно. Если рассматривать женскую яйцеклетку, то ее можно отнести к алецитальному и изолецитальному типу. То есть в ней мало желтка, что можно объяснить тем, что человеческий зародыш быстро переходит к гематотрофному типу питания. Изолецитальный тип означает, что желток распределяется равномерно и ядро оказывается в центре.

Яйцеклетка имеет следующие оболочки:

  • цитоплазма;
  • защитная оболочка;
  • лучистый венец.

Все оболочки имеют защитную функцию, не дают проникнуть в яйцеклетку больше чем одному сперматозоиду, нужному для оплодотворения. Все остальные блокируются.

Теперь выделим функции яйцеклетки:

  • обеспечение эмбриона энергией;
  • обеспечение на начальной стадии эмбриона питательными веществами.

Вы практически закончили чтение данной статьи, попробуйте сами – назовите отличия сперматогенеза и овогенеза. Теперь проверьте, как вы справились с заданием.

Сравнение овогенеза и сперматогенеза

Первое отличие овогенеза от сперматогенеза – это разное время старта процесса. У девочек процесс гаметогенеза начинается во время внутриутробного развития, у мальчиков – в 12-14 лет.

Второе отличие – в процессе овогенеза развиваются яйцеклетки, а сперматогенеза – сперматозоиды.

Третье отличие – продолжительность жизни половых клеток. Сперматозоид живет от ста до ста десяти суток (если учитывать весь процесс сперматогенеза, примерно 74 дня), женская половая клетка – это результат долгого ожидания в яичнике (от 12 до 40 лет).

Четвертое отличие – количество. За всю жизнь мужчины на свет выходят многие сотни миллиардов сперматозоидов, а полностью все стадии овогенеза проходят примерно 450 яйцеклеток.

Первые три стадии развития гамет в мужском и женском организме имеют некую схожесть, но потом их рост, а также формирование полностью отличается.

Размножение

Схема овогенеза и сперматогенеза

признаки

сперматогенез

овогенез

Половые железы, половые клетки

Яички, сперматозоиды

Яичники,

яйцеклетки

Характерные особенности половых клеток:

– относительные размеры

– подвижность

– форма

– наличие питательных веществ

55 мк

подвижные

округлые со жгутиком

отсутствует

130-169 мк

неподвижные

округлые

имеется

Особенности развития половых клеток на разных стадиях:

– стадия размножения

– стадия роста

– стадия созревания

путем митоза образуются сперматоциты;

увеличиваются в размерах;

путем мейоза образуются гаплоидные сперматиды, их которых формируются сперматозоиды

путем митоза образуются овоциты;

увеличиваются в размерах;

путем мейоза образуются гаплоидные овоциты, их которых формируется яйцеклетка

Какие гормоны регулирую гаметогенез

Гормональная регуляция сперматогенеза и овогенеза осуществляется под воздействием гормонов, секретируемых половыми железами и гипоталамо-гипофизарной частью мозга. Механизм запуска половой системы начинается с продуцирования гипоталамусом рилизинг гормона, который в гипофизе вызывает ответную реакцию — секретирует ЛГ и ФСГ. Именно под воздействием ФСГ сперматогонии и овогонии начинают процесс преображения из первичной стадии развития во вторичную.

У мужчин сперматогенез инициируется тестостероном который выделяются под воздействием ЛГ. Он влияет на деление, рост и созревание спермиев. Вторым важным гормоном является ФСГ. Он присоединяется к рецепторам плазматической мембраны клеток Сертоли, которые ускоряют созревание сперматозоидов и умножение питательных веществ в клетках.

В женском организме оогенез регулируется гормонами яичника эстрогенами. Они вырабатываются стенками фолликула, которые благодаря обратной связи с гипоталамо-гипофизарной частью мозга растут под воздействием ФСГ. Когда накапливается критическое содержание эстрогенов в организме происходит выброс ЛГ и высвобождается ооцит.

Как ведут себя клетки после гаметогенеза

После созревания половых клеток в организме мужчины сперматозоиды передвигаются к семявыводящим путям. Там они соединяются с семенной жидкостью, которая обеспечивает их жизнеспособность, питает и защищает от внешних факторов.

В отличие от соматических клеток, из которых состоят все ткани человеческого тела, половые не начинают делиться по достижении ими зрелости. Наоборот, они проходят определенные стадии развития, в результате которых происходит их полное созревание, что дает возможность человеку продолжить род.

Овогенез (отлат. ovum —яйцоигреч. genesis – происхождение) – процессобразованияяйцеклеткиуженщин, асперматогенез – (отлат. sperma – семяилат. genesis — происхождение) – образованиесперматозоидаумужчин.

Репродуктивная система человека несет ответственность за появление, формирование, развитие гамет в семенниках мужчин и яичниках женщины.

Процессы, протекающие в органах репродуктивной системы, включают три стадии:

  • размножение;
  • рост;
  • созревание.

ФАЗЫ ОВОГЕНЕЗА

Яйцеклетка

ФАЗЫ ОВОГЕНЕЗА

Всем известно, что сперматозоид – это мужская половая клетка, но как она устроена? Предлагаем немного разобрать этот вопрос. Внешний вид гамет вы можете увидеть на фотографии данного раздела. В его строении можно выделить следующие части:

  • головка;
  • шейка;
  • средняя часть;
  • хвост.

Головка сперматозоида заполнена ядром, именно она несет наследственную информацию. Во время оплодотворения яйцеклетка пропускает именно ее. Пол будущего ребенка зависит именно от сперматозоида. Если он несет Х-хромосому, то будет девочка, если Y, то мальчик.

Шейка представлена в виде небольшого сужения перед средней частью сперматозоида, именно эта часть отвечает за активное движение, иначе оплодотворение было бы невозможно.

Далее идет тело, которое также вырабатывает энергию для передвижения гаметы. Хвост представлен жгутиком, который выполняет очень важную задачу – передвижение.

Перед тем как мы рассмотрим особенности сперматогенеза и овогенеза, предлагаем выделить основную функцию сперматозоидов – это донесение генетического материала до яйцеклетки.

Особенности мужского и женского гематогенеза

Развитие женских половых клеток протекает довольно длительно. Начало процесса проходит в корковом слое первичных фолликулов яичника. Завершение наблюдается после овуляции в яйцепроводе. Овогенез – это трехфазный процесс, включающий в себя стадии размножения, роста и развития.

Фаза созревания имеет ряд особенностей. Профаза мейоза I проходит еще во время эмбрионального развития, а остальные стадии протекают после того, как организм достигнет половой зрелости. Ежемесячно в одном из яичников созревает один фолликул. На этом этапе заканчивается первое деление мейоза, формируется крупный вторичный овоцит и маленькое тельце.

Если происходит слияние яйцеклетки со сперматозоидом, то начинается дальнейшее созревания овоцита. В результате завершения мейоза II образуется созревшая яйцеклетка овотида и второе полярно тельце.

Овогенез – это сложный многоступенчатый процесс, в результате которого из диплоидной гаметы формируются клетки с гаплоидным хромосомным набором: одна зрелая яйцеклетка и три полярных тельца.

Яйцеклетка обладает шарообразной формой и крупными размерами. Ее диаметр у млекопитающих и человека варьируется от 0,110 до 0,140 мм. По своему объему яйцеклетка крупнее спермия в 10-20 тыс. раз и длиннее в 2 раза.

Овогенез и сперматогенез схожи между собой, отличие заключается в том, что созревание мужских гамет происходит в 4 стадии.

Сперматогенез – это образование и формирование мужских половых клеток – спермиев. Начинается с момента половой дифференциации и интенсивно развивается в период зрелости организма.

На стадии размножения в семенниках начинаются многократные митотические деления клеток, в результате чего образуются многочисленные сперматогонии, имеющие диплоидный набор хромосом. Фаза развития у мужчин начинается с момента полового созревания и длится практически всю жизнь.

На стадии роста клетки называются сперматоцитами 1-го порядка. Они постепенно увеличиваются в размерах за счет накопления питательных веществ, удвоения ДНК и хромосом.

Фаза созревания характеризуется двумя последовательными делениями мейоза. В результате из каждого первичного сперматоцита образуется 4 сперматиды с гаплоидным хромосомным набором.

Этот сегмент половой клетки имеет форму ложки, в которой расположено ядро. Оно содержит в себе генетический код, находящийся в 23 хромосомах. Причем одна из них определяет пол будущего ребенка: Х-хромосома дает жизнь девочке, а Y-хромосома – мальчику. Ядро окружает мембранный пузырек, защищающий головку от ударов и агрессивной среды влагалища.

Оно начинается мягкой частью или шейкой, необходимой сперматозоиду для возможности совершения колебательных движений головкой. В средней зоне тела находится цитоскелет, обеспечивающий подвижность хвостика. В теле созревают митохондрии, которые продуцируют энергию для движения сперматозоида к яйцеклетке.

Самая длинная часть сперматозоида, составляющая 3/4 всей клетки, имеет форму жгутика и состоит из микротрубочек, покрытых плотной оболочкой. Кнутообразные движения хвоста позволяют половой клетке преодолеть все препятствия и добраться до яйцеклетки за 72 часа, в течение которых сперматозоиды могут функционировать вне семенников.

В семенных каналах сперматозоиды находятся в неподвижном состоянии, но процесс семяизвержения запускает их активацию, благодаря чему половые клетки непрерывно движутся, улавливая «сигнал» яйцеклетки. Для успешного оплодотворения необходим выпуск нескольких сотен миллионов спермиев за одну эякуляцию.

Яйцеклетка является крупной клеткой. Ее форма напоминает слегка вытянутый шар диаметром 100–170 мкм, то есть в три раза крупнее сперматозоида. Она лишена частей, обеспечивающих движение, но обладает запасом питательных веществ. Под микроскопом можно увидеть, что в центре находится гаплоидное ядро с набором хромосом.

В цитоплазме находятся рибосомы и митохондрии, продуцирующие энергию половой клетки. В состав жидкости входят и кортикальные гранулы, необходимые для успешного оплодотворения сперматозоидом и препятствия проникновению других спермиев. Внешний слой яйцеклетки составляет плазматическая мембрана, окруженная фолликулярной оболочкой под названием «лучистый венец». Он представляет собой микроскопические ворсинки из мукополисахаридов, выполняющих питательную и защитную функции.

В отличие от мужского организма, в котором сперматозоиды обновляются до старости, девочки рождаются уже с определенным запасом яйцеклеток. Во время беременности у плода-девочки формируется 6–8 млн фолликул. Однако в процессе эволюционного отбора часть клеток отмирает и к моменту рождения их остается уже 1–1,5 млн.

В период развития и роста женский организм продолжает терять половые клетки. Рубеж первой менструации девушка перешагивает с 300–400 тысячами гамет, а к 35 годам женщина располагает только 20–25 тысячами яйцеклеток. Причем некоторые из них становятся слишком слабыми для осуществления оплодотворения.

Яйцеклетка не имеет частей, помогающих ей совершать поступательное движение к матке. Поэтому расстояние до матки через фаллопиеву трубу она преодолевает белее трех суток. После созревания и выхода в брюшную полость половая клетка подбирается выростами воронок маточной трубы, покрытой изнутри мерцающими ресничками.

Патологически короткий менструальный цикл женщины (менее 20 дней) недостаточен для созревания яйцеклетки, а слишком долгий (более 37 дней) – становится причиной ее перезревания и недееспособности.

Хотя процесс образования половых клеток у представителей обоих полов протекает практически идентично, определенное отличие овогенеза от сперматогенеза имеется. Так, имеются три основных особенности данного процесса:

  • Начало процесса гематогенеза. Если у мальчиков основные процессы образования сперматозоидов происходят в период полового созревания, то есть не ранее, чем в 11-13 лет, у девочек они начинаются через несколько недель после зачатия плода: на первых месяцах беременности ее матери. Но окончание овогенеза возможно лишь у 400-450 образовавшихся фолликулов, а завершится он только у единиц – тех, что подвергнутся оплодотворению. Остальные же погибнут на второй стадии — в период роста и дальнейшей консервации;
  • Длительность жизни половых клеток. Мужская половая клетка – сперматозоид от своего зародышевого состояния до стадии полноценного развития проходит путь в два с половиной месяца. Такое быстрое созревание дает возможность образованию сразу нескольких миллионов спермиев, срок жизни которых составляет от трех до четырех месяцев (обычно 100-120 дней). Женская яйцеклетка живет всего 24 часа, при этом созревает она в течение нескольких десятков лет.
  • Количество половых клеток. При семяизвержении выход получают несколько сотен тысяч сперматозоидов, большинству из которых суждено погибнуть, так и не проникнув в полость матки женщины и не встретившись с яйцеклеткой. Поэтому для продолжения рода в теле представителя сильного пола созревают миллиарды спермиев. Для продолжения рода женщине требуется всего лишь одна яйцеклетка, поэтому от начала полового созревания до окончания репродуктивного возраста в ее теле созревает не более пяти сотен фолликулов, а общий запас половых клеток не превышает 2 млн.

Процесс роста

Также сравнение особенностей структуры и размеров сперматоцитов и ооцитов показывает их отличие друг от друга. На этапе роста отмечаются следующие особенности развития:

  • Увеличение размеров почти в 4 раза.
  • Удвоение (репликация) ДНК.

Женские гаметы содержат большое количество питательных веществ.

Схема отражает не только сходство и различие стадии деления, но и показывает то, что происходит внутри клеточной структуры. Схема дает возможность провести сравнение овогенеза и сперматогенеза на уровне деления хромосом. Сравнивая внутренние процессы развития, которые показывает схема, можно найти гораздо больше сходства, чем при анализе предыдущей схемы.

Сравнение овогенеза и сперматогенеза

Отличие сперматоцита от овоцита I порядка отражается и в их размерах, что обусловлено накоплением женскими гаметами большего количества питательных веществ, необходимых для последующих делений. Однако, сравнивая их размеры, можно заметить одну особенность – женские больше мужских сперматозоидов. В чем же причина такого отличия?

Овоциты должны обеспечить питание процессов после оплодотворения, а для сперматоцитов, из которых впоследствии появятся сперматозоиды, важно сохранить подвижность, которой будет мешать большой запас. Да и продолжительность жизни у них имеет отличие. Сперматозоид сохраняет жизнеспособность после эякуляции несколько суток в благоприятных условиях. А из оплодотворенной яйцеклетки в течение длительного периода развивается эмбрион, что требует большого количества запасов.

На этой стадии гаметогенеза сходство в том, что каждый овоцит и сперматоцит содержит полный набор хромосом и является диплоидным. Данная схема отмечает сходство процессов. Отличие состоит в дифференцировке, изменениях, которые происходят в клеточной цитоплазме и ядре. В так называемый период S происходит удвоение всех молекул ДНК. Различают несколько стадий перераспределения наследственного материала в ядрах половых клеток, которые видны при сравнении схемы:

  1. Лептотенная – на этой стадии видно оформленное ядро и спирально закрученные нити хромосом. При этом отцовские и материнские хромосомы не сближаются.
  2. Зиготенная – сравнительной характеристикой этой стадии является сближение хромосом и обмен генами.
  3. Пахитенная – гомологичные хромосомы перекручиваются друг с другом, формируют плотные спирали и, соответственно, утолщаются.
  4. Диплотенная – стадия удвоения и разъединения двух пар хромосом.

Приведенная выше схема полно отражает все, что происходит в ядре на этапе роста. Завершение его знаменуется образованием сперматоцитов и овоцитов I порядка, готовых вступить в следующий этап – созревание.

На первой стадии овогенеза в клетках стенки яичника происходят множественные митотические деления. В результате образуется большое количество диплоидных овогоний. В организме человека размножение гонад запускается в эмбриогенезе и прекращается к третьему году жизни.

Период роста характеризуется увеличением ядра и цитоплазмы в клетках. Накапливаются вещества, необходимые для последующих процессов деления, происходит удвоение хромосом. На этой фазе овогонии преобразуются в овоциты первого порядка. Они растут в яичнике и запасают питательные вещества. Каждый овоцит окружен эпителиальными клетками. Он формирует пузырек – фолликул.

Фазы овогенеза, их сущность. Место овогенеза в онтогенезе человека

Созревание начинается в 12-13 лет, в период полового созревания. В гонадах содержатся множественные фолликулы, в которых находятся овоциты. Под действием фолликулостимулирующего гормона один за другим они начинают развиваться, достигая размеров горошины. По мере роста яйцеклетки, находящиеся внутри этих пузырьков, достигают просвета яичника.

В итоге здесь обособляется самый жизнеспособный фолликул, а остальные редуцируются. Обычно это происходит на 10-й день от начала менструации. Фолликул, оставшийся на поверхности яичника, и граафов пузырек, продолжают расти. Достигнув максимального развития, образование лопается, и созревшая яйцеклетка выходит в яйцевод.

Происходит овуляция. Под влиянием лютеинообразующего гормона лопнувший граафов пузырек изменяется – теперь это желтое тело. Составляющие его стенку клетки приобретают желтый оттенок из-за содержащегося жира. Они занимают площадь, в которой прежде находилась яйцеклетка. Желтое тело продуцирует гормон прогестерон, действие которого направлено на подготовку слизистой матки к оплодотворению.

Если встречи яйцеклетки и спермия не произошло, через несколько дней начинается регенерация и уменьшение желтого тела. Слизистая оболочки матки при отсутствии прогестерона разрушается и отторгается. Этот процесс характеризуется кровяными выделениями из влагалища длительностью 2-7 дней (менструация).

Происходит реорганизация яичника на функциональные зоны: корковое и мозговое вещество (Wilhelm еt al., 2007). Широкое корковое вещество состоит, главным образом, из фолликулов. Мозговое вещество занимает меньший объем, содержит кровеносные сосуды и гилусные клетки (расположены в области ворот яичника, продуцируют небольшое количество андрогенов).

Функциональная единица яичника – фолликул яичника, в котором ооциты созревают в окружении клеток гранулезы и теки. Фолликулы начинают дифференцироваться только после рождения (Wilhelm еt al., 2007).

Рис.1. Основные стадии фолликулогенеза у млекопитающих (Edson et al, 2009).

После рождения цисты распадаются на отдельные ооциты. В ходе этого процесса некоторые клетки в каждой цисте уходят в апоптоз, только одна треть от общего числа половых клеток выживает и может быть включена в состав примордиальных фолликулов, каждый из которых состоит из одного ооцита и нескольких плотно прилежащих клеток гранулезы и окружен базальной мембраной (рис. 2).

разница между овогенезом и сперматогенезом

Рис. 2. Примордиальные фолликулы кошки. Объектив 40х.

При формировании первичных фолликулов ооцит увеличивается в размере и производит zona pellucida. Клетки гранулезы из уплощенных становятся кубическими (рис. 3) (Wilhelm еt al., 2007).

Рис. 3. Первичный фолликул кошки. Объектив 40х.

Формирование вторичного фолликула (рис. 4) характеризуется ростом ооцита, пролиферацией клеток гранулезы до двух и более слоев (Edson et al, 2009). В это время фолликул мигрирует в более васкуляризованную область яичника – мозговое вещество и приобретает дополнительный слой соматических клеток — теку (Futterweit, 1984).

Клетки теки дифференцируются из мезенхимных клеток стромы яичника. Тека имеет две зоны: theca interna и theca externa. Клетки theca interna, которые образуются в непосредственной близости от базальной мембраны, окружающей клетки гранулезы, имеют многочисленные митохондрии с трубчатыми кристами, хорошо развитый гладкий эндоплазматический ретикулум и липидные капли – все это соответствует их основной функции – продукция андрогенов для клеток гранулезы, которые преобразуют их в эстрогены (т.к. они содержат ароматазу) (Edson et al, 2009).

Рис. 4. Вторичный фолликул кошки. Объектив 40х.

Преантральный фолликулогенез является гормононезависимым и контролируется внутригонадными факторами. Развитие фолликула требует двунаправленной связи между яйцеклеткой и клетками гранулезы, клетками гранулезы и клетками теки.

На более поздних стадиях фолликулогенеза (антральный фолликулогенез) контроль роста клеток грунулезы и теки осуществляется внегонадными факторами (Wilhelm еt al., 2007).

На следующем этапе фолликулогенеза формируются несколько маленьких заполненных жидкостью полостей (рис. 5). Они образуются либо в местах с меньшим числом контактов, либо там, где клетки гранулезы умерли. Фолликулярная жидкость, вероятно, происходит из крови, протекающей по капиллярам теки. Накопление жидкости происходит за счет высокого осмотического давления, которое возникает из-за глюкозаминогликанов (гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата), секретируемых клетками гранулезы (Rodgers and Irving-Rodgers, 2010).

Полости, заполненные фолликулярной жидкостью, в конечном счете, сливаются, формируя антральную полость, которая разделяет две функционально различные популяции клеток гранулезы. Клетки гранулезы, расположенные вдоль стенки фолликула имеют важнейшее значение для стероидогенеза и овуляции, тогда как клетки кумулюса, окружающие ооцит, способствуют его росту и компетенции развития. Эти два типа клеток зависят от противоположных градиентов ФСГ извне и ооцит-секретируемых факторов изнутри фолликула.

Рис. 5. Антральный фолликул кошки. Объектив 20х.

Рис. 6. Фрагмент проевуляторного фолликула кролика. Объектив 10х.

Фолликулы в яичнике созревают не одновременно. В любой момент времени можно найти фолликулы на каждом этапе развития. Тем не менее, не все фолликулы в конечном счете проходят овуляцию успешно. Многие претерпевают атретические изменения (рис. 7) (дегенеративный процесс, включающий гибель клеток гранулезы путем апоптоза и впоследствии утрату ооцита), но один или несколько антральных фолликулов (число зависит от вида) достигают преовуляторного этапа (Wilhelm еt al., 2007).

Рис. 7. Атретичекие фолликулы кошки: А – первичный, Б – третичный. Объектив 20х.

Во время овуляции происходит возобновление мейоза в ооците (до метафазы II), разрыв фолликула и выход ооцит-кумулюсного комплекса. Оставшиеся клетки гранулезы и теки формируют желтое тело (рис. 8), высоко дифференцированную эндокринную структуру, секретирующую прогестерон, который подготавливает матку и поддерживает беременность. Процесс формирования желтого тела требует выхода клеток гранулезы из клеточного цикла.

овогенез и сперматогенез

Рис. 8. Желтое тело яичника кошки. Объектив 20х.

Мейоз останавливается на стадии метафазы II из-за активности CSF (цитостатического фактора). CSF стабилизирует MPF (фактор ускорения созревания), который состоит из комплекса CDK1 (циклин зависимой киназы) и циклина В, путем ингибирования APC/C (комплекс стимуляции анафазы), убиквитинлигаза которого связывается с циклином B и вызывает его деградацию и, как следствие, переход клетки к анафазе.

Ооцит проходит финальные стадии мейоза уже после оплодотворения. Вход сперматозоида вызывает волну Ca2 , что активирует APC/C, это приводит к разрушению циклина В и завершению мейоза (Edson et al., 2009).

Список литературы

Быков B.Л. Частная гистология человека (краткий обзорный курс). 2-е изд. – СПб.:СОТИС. – 2002. – 304.

Голиченков В.А., Иванов Е.А., Лучинская Н.Н. и др. Практикум по эмбриологии: Учеб. Пособие для студ. Университетов. – М.: Издательский центр «Академия». — 2004. – 208с.

Сапин М.Р., Билич Г.Л. Анатомия человека: Учеб. для студентов высш. учеб. заведения: В 2 кн. Кн. 2. – 7-е изд., перераб. И доп. – М.: ООО «Издатеьство Оникс»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2007. – 480 с.

Buccione R., Schroeder A.C., Eppig J. J. Interactions between Somatic Cells and Germ Cells throughout Mammalian Oogenesis.// BIOLOGY OF REPRODUCTION. – 1990. – V.43. — P. 543-547.

Сравнение овогенеза и сперматогенеза

Edson M.A., Nagaraja A.K., Matzuk M.M. The Mammalian Ovary from Genesis to Revelation.// Endocrine Reviews. – 2009. – V. 30. – P. 624–712.

Futterweit W. Polycystic Ovarian Disease. Springer-Verlag New York Inc – 1984.

Lei L., Spradling A.C. Mouse primordial germ cells produce cysts that partially fragment prior to meiosis.// Development. – 2013. – V. 140. – P. 2075-2081.

Pepling M.Е. From Primordial Germ Cell to Primordial Follicle: Mammalian Female Germ Cell Development.//genesis. – 2006. – V. 44. – P. 622 – 632.

Rodgers R. J., Irving-Rodgers H. F. Formation of the Ovarian Follicular Antrum and Follicular Fluid.// BIOLOGY OF REPRODUCTION. – 2010. – V.82. – P.1021–1029.

Сравнение овогенеза и сперматогенеза

Smith P., Wilhelm D., Rodgers R.J. Development of mammalian ovary.// Society for Endocrinology. – 2014. – V.221:3. – P.145-161.

Wilhelm D., Palmer S., Koopman P. Sex Determination and Gonadal Development in Mammals.// Physiol Rev. – 2007. – V. 87. – P. 1–28.

Созревание – основа гаметогенеза

Созревание и рост мужских и женских половых клеток – важный процесс, от которого зависит рождение здоровых детей. На некоторых этапах протекания гаметогенеза есть определенные сходства у женщин и мужчин. Первые три этапа сперматогенеза, а также овогенеза схожи между собой, далее созревание происходит с некоторыми особенностями.

Хотя начальные стадии развития гамет схожи, есть определенные различия. Например, развитие половых клеток мужчины продолжительнее, оно сопровождается активным их делением. Во время овогенеза больше времени занимает их рост. На стадии дозревания в организме мужчины происходит выход 4 клеток из исходной, они получили название сперматиды.

Оогенез у млекопитающих

Оказавшись внутри половых валиков, первичные половые клетки теряют свою подвижность и начинают агрегировать друг с другом. Они продолжают пролиферировать. В это время они называются оогонии и формируют цисты: кластер из взаимосвязанных клеток, полученных в результате митотических делений с неполным цитокинезом (Lei and Spradling, 2013).

Цисты также взаимодействуют с соматическими клетками: вместе с эпителиальными прегранулезными клетками они формируют овариальные шнуры, которые отделены от мезенхимных клеток развивающегося яичника базальной мембраной (Pepling, 2006). Оогонии и прегранулезные клетки содержат липидные капли и элементы гладкой эндоплазматической сети, т.е.

Сравнение овогенеза и сперматогенеза

имеют характеристики стероид-продуцирующих клеток. Под действием ретиноевой кислоты, секретируемой клетками мезонефроса, большинство оогониев вступают в мейоз, с этого момента их называют ооцитами (Smith et al., 2014). У подавляющего большинства млекопитающих на стадии диплотены профазы I наступает блок мейоза (Pepling, 2006).

После рождения морфология яичников быстро изменяется.

Дошкольный период (от 3 до 7 лет)

Дети дошкольного возраста проявляют большой интерес к окружающему миру. Любознательность, период вопросов – так можно назвать этот период. Растет и формируется головной мозг и формируется внутренняя речь. Ребенок активно играет, разговаривает сам с собой (формирование речи). Подвижные игры формируют мышечный аппарат.

Перестраиваются все органы и системы. Сложный период поступления в школу. Ребенок овладевает письмом, узнает много нового об окружающем мире, усваивает опыт, накопленный многими поколениями людей. Обучение ускоряет развитие навыков и способностей. Коллективное воздействие в общественной работе, трудовом воспитании, спорте – тоже создает условия для развития гармоничной личности.

С 11 лет ребенка называют подростком. Перестройка организма связана с половым созреванием. Развитие мускулатуры спины и груди. Увеличение массы тела, развитие вторичных половых признаков. В последние десятилетия во всех экономически развитых странах ускорились темпы физического и полового развития детей, получившего название акселерация.

Оцените статью
Сексуальные вопросы