Gemalo ląstelių vystymasis ir struktūra

Vyrų, moterų lytinių ląstelių struktūra lemia jų svarbiausios funkcijos vykdymą - generuojamos reprodukcijos realizavimą. Tai būdinga ir augalų, ir gyvūnų atstovams. Mūsų straipsnyje aptariamos lytinių ląstelių struktūros ypatumai.

Gamet: santykis tarp struktūros ir funkcijų

Specializuotos ląstelės, kurios vykdo generuojamą dauginimąsi, yra vadinamos gametomis. Vyriškos ir moteriškos lyties ląstelės - spermatozoidai ir ovulės - turi haploidą, t. Y. Vieną chromosomų rinkinį. Ši lytinių ląstelių struktūra suteikia organizmo genotipą, kuris susidaro, kai jie sujungiami. Tai diploidinis ar dvigubas. Taigi pusė genetinės informacijos, kurią kūnas gauna iš motinos, o kita - iš tėvo.

Nepaisant bendrų bruožų, augalų ir gyvūnų gemalo ląstelių struktūra daugiausia skiriasi viena nuo kitos. Tai visų pirma susijusi su tam tikromis jų formavimo vietomis. Taigi, sperma spygliuočių spenių dulkėse yra dulkės, o kiaušialąstė yra kiaušidžių kiaušidėse. Daugiažiedžius gyvūnus turi specialūs organai - liaukos, kurių sudėtyje yra lytinių ląstelių: kiaušialąstes - kiaušidėse ir spermatozoidų - sėklose.

Lytinių ląstelių formavimo procesas

Lytinių ląstelių struktūrą ir vystymą lemia gametogenezės eiga - jų formavimo procesas, vykstantis keliais etapais. Per veisimosi etapą pagrindinės gametos kelis kartus suskaidomos mitozėmis. Tuo pačiu metu išsaugomas dvigubas chromosomų rinkinys. Į skirtingos lyties individus šis etapas turi skirtumų. Taigi žinduolių vyrams jis prasideda nuo brendimo pradžios ir tęsiasi iki senatvės. Moterims pirminės lyties ląstelių pasiskirstymas vyksta tik vaisiaus gimdos metu. Ir iki brendimo liko ramiai.

Augimo etapas yra toks. Per šį laikotarpį padidėja pirminės lytinių ląstelių gamta, atsiranda DNR replikacija (dubliavimas). Svarbus procesas taip pat yra maistinių medžiagų saugojimas, nes jie bus reikalingi vėlesniam padalijimui.

Paskutinis gametogenezės etapas vadinamas augimo faze. Savo ruožtu pirminės lyties ląstelės yra suskirstytos pagal susitraukimo dalijimą - mejozę. Jo rezultatas yra keturi haploidiniai ląstelės, susidedančios iš pirminių diploidinių ląstelių .

Spermatogenezė

Dėl vyrų lytinių ląstelių formavimo, t. Y., Spermatogenezės, susidaro keturios vienodos ir visos struktūros. Jie gali tręšti. Vyrų seksualinės ląstelės struktūra, o būtent jos ypatumas, yra specifinių adaptacijų atsiradimas. Visų pirma, tai žąslė, kurios pagalba vyrauja vyriškos lyties judėjimas. Šis procesas vyksta paskutinėje papildomoje formavimo fazėje, kuri būdinga tik spermatogenezės procesui.

Ovogenezė

Moterų lytinių ląstelių struktūra, kaip ir jų formavimo procesas (oogenezė), turi keletą charakteringų savybių. Kai miozė brandina oocitus , citoplazma yra paskirstyta nevienodai tarp būsimų ląstelių. Tik vienas iš jų tampa kiaušiniu, galinčiu paskatinti ateities gyvybę. Likę trys paverčia valdymo kūnais ir dėl to sunaikinami. Biologinė šio proceso reikšmė yra subrendusių, maitinančių moterų lytinių ląstelių skaičių, skaičiaus mažinimas. Tik esant šiai būkle, vienas kiaušinis gebės gauti reikiamą maistinių medžiagų kiekį, kuris yra pagrindinė būsimojo organizmo išsivystymo sąlyga. Todėl tuo metu, kai moteris gali pagimdyti vaikus, gali susidaryti tik apie 400 gemalo ląstelių. Vyrams šis skaičius siekia kelis šimtus milijonų.

Vyrų reprodukcinių ląstelių struktūra

Spermatozoidai yra labai mažos ląstelės. Jų dydis vos pasiekia kelis mikrometus. Gamtoje tokie matmenys natūraliai kompensuojami pagal jų kiekį. Vyriškojo kūno lytinių ląstelių struktūra turi savo ypatybes.

Sperma susideda iš galvos, kaklo ir uodegos. Kiekviena iš šių dalių atlieka tam tikras funkcijas. Eukariotinio branduolio nuolatinė ląstelių organelė yra galvoje. Tai genetinės informacijos, esančios DNR molekulėse, vežėjas. Tai branduolys, kuris užtikrina paveldimos medžiagos perdavimą ir saugojimą. Antrasis spermos galvutės komponentas yra akrosomas. Ši struktūra yra modifikuotas "Golgi" kompleksas ir išleidžia specifinius fermentus, kurie gali ištirpinti kiaušinių lukštus. Be to, tręšimo procesas bus neįmanomas. Kakle yra mitochondrijų organeliai, kurie numato uodegos judesius. Šioje spermatozoidų dalyje yra ir centrioliai. Šie organeliai atlieka svarbų vaidmenį skilimo veleno formavimui apvaisinto kiaušinio sutriuškinimo metu. Spermatozoidų uodegą sudaro mikrotuvaulės, kurios, naudojant mitochondrijų energiją, užtikrina vyrų lytinių ląstelių judėjimą.

Kiaušinių struktūra

Moterų lyties ląstelės yra daug didesnės už spermatozoidus. Jų skersmuo žinduoliams yra iki 0,2 mm. Tačiau tas pats indeksas greitai iškrautose žuvyse yra 10 cm, o silkių ryklys - iki 23 cm. Skirtingai nuo vyrų lytinių ląstelių, ovulės yra nejudančios. Jie turi apvalią formą. Šių ląstelių citoplazmoje yra daugybė maistinių medžiagų trynio formoje. Be branduolio, be DNR, turinčios genetinę informaciją, yra ir kita nukleino rūgštis - RNR. Jame yra informacija apie svarbiausių būsimojo organizmo baltymų struktūrą. Triušis gali būti nevienodai paskirstytas kiaušiniuose. Pavyzdžiui, lancetale yra centre, o žuvyje jis užima beveik visą paviršių, nukreipdamas branduolį ir citoplazmą į vieną iš ląstelių polių. Išorėje kiaušialąstė apsaugota kriaukliais: vitelline, skaidra ir išorine. Jie turi ištirpinti spermos galvutės akrosomą tręšimo procesui.

Vaisingumo tipai

Lytinių ląstelių struktūra ir funkcijos sukelia tręšimo procesą - gimdos sintezę. Dėl šio proceso gamtinių genetinė medžiaga sujungiama į vieną branduolį ir formuojasi zigotas. Tai pirmoji naujo organizmo ląstelė.

Atsižvelgiant į šio proceso praeinamąją vietą, išskiriami išoriniai (išoriniai) ir vidiniai tręšimai . Pirmasis tipas atliekamas už moters organizmo ribų. Tai paprastai įvyksta vandens buveiniuose. Išorės tręšimo organizmų pavyzdžiai yra žuvų klasės atstovai. Jų patelės spaustos vandeniu, kur vyrai ir vanduo jį sėklų skysčio. Tokių gyvūnų kiaušinių skaičius siekia kelis tūkstančius, iš kurių daugelis žmonių neišgyvena ir neauga. Dauguma jų valgo vandens gyvūnus. Tačiau visiems žinduolių gyvūnams būdingas vidinis tręšimas, vykstantis moteriškosios kūno viduje, pasitelkiant specializuotų vyriškos lyties organų. Tuo pat metu tręšimui paruoštų kiaušinių skaičius yra nedidelis.

Vyrų, moterų embrioninių ląstelių ir augalų reprodukcinės sistemos struktūra žymiai skiriasi nuo gyvūnų. Todėl gametų sintezės procesas yra skirtingas. Augalų vyriškos lyties ląstelės neturi uodegos ir negali judėti. Todėl tręšimui prieš tai yra apdulkinimas. Tai yra procesas, per kurį žiedadulkės perduodamos iš tuštybės anterijos į žvirgždo stigmą. Tai atsitinka vėjo, vabzdžių ar žmogaus pagalba. Kartą tokiu būdu, susijusiu su pistiko stigma, spermatozoidai išilgai embrioninio vamzdelio nuleidžiami į padidintą apatinę dalį - kiaušidę. Yra kiaušinis. Kai gametos sujungiamos, susidaro sėklų gemalai.

Parthenogenezės samprata

Gimdų ląstelių struktūra, ypač moterų ląstelės, leidžia sukurti vieną iš neįprastų reprodukcijos formų. Tai vadinama dalogenogenezė. Jo biologinis esmė yra suaugęs organizmas iš nevaisingo kiaušialąsto. Toks procesas stebimas Dafnijos vėžiagyvių gyvavimo cikle, per kurį seksualinės ir paretogenogenetinės kartos pakaitomis. Moteriškos lytinių ląstelių sudėtyje yra pakankamai maistinių medžiagų, kad pagimdytų naują gyvenimą. Tačiau parethenogenezės atveju nėra naujų genetinės informacijos derinių, tai reiškia, kad naujų ženklų atsiradimas taip pat neįmanomas. Tačiau parethenogenezė turi didelę biologinę reikšmę, nes tai leidžia seksualinės reprodukcijos procesą, net jei nėra priešingos lyties individo.

Menstruacijų ciklo etapai

Moteriškame kūne lytiniai ląstelės ne visada yra pasirengusios tręšti, tačiau tik tam tikruose menstruacijų ciklo etapuose. Per šį fiziologinį procesą kūnas patiria ciklinius, reguliarius pokyčius reprodukcinės sistemos funkcijose. Šis procesas yra reguliuojamas humoraline sistema. Šio ciklo trukmė yra 21-36 dienos, vidutiniškai 28 metai. Šis laikotarpis gali būti suskirstytas į tris etapus. Pirmoje (mėnesinės), kuri trunka maždaug per pirmąsias 5 dienas, yra gimdos gleivinės atmetimo priežastis. Tai lydimi mažų kraujagyslių plyšimas. 6-14 dienomis po hipofizės įtaka išleidžiamas folikulas, kuriame brandinamas kiaušinis. Šiuo laikotarpiu gimdos gleivinė pradeda atsigauti. Tai po menstruacinio etapo esmė. Nuo 15 iki 28 dienos susidaro riebalinis jungiamasis audinys, geltonas kūnas. Tai veikia kaip laikinoji vidinė sekreto liauka, kuri gamina hormonus, kurie vilkina folikulus. Nuo 17 iki 21 dienos tręšimo tikimybė yra didžiausia. Jei taip neįvyks, gemalo ląstelė bus sunaikinta ir gleivinė vėl išsiplaus.

Kas yra ovuliacija

Keturiolikta menstruacinio ciklo diena, moters lyties ląstelių struktūra šiek tiek pasikeičia. Kiaušinis sulaužo folikulinę membraną ir iš kiaušidžių išeina į kiaušintakį. Štai kur baigsis jos brendimas. Šis procesas vadinamas ovuliacija. Tai yra labai svarbus laikotarpis, per kurį gimdas įgyja gebėjimą gauti apvaisintą kiaušialąstę.

Chromosomų rinkinys reprodukcinių ląstelių

Kiaušiniai ir spermatozoidai turi vieną genetinės informacijos rinkinį. Pavyzdžiui, žmogaus lytinei ląstelėms yra 23 chromosomos ir 46 zigotas. Kai gametos sujungiamos, pusė genų organizmas gauna iš motinos, o antroji - iš tėvo. Tai taip pat taikoma seksui. Tarp chromosomų, autosomų ir vienos pora lytinių organų. Jie žymimi lotyniškomis raidėmis. Žmogaus ląstelėse yra dvi identiškos lytinės chromosomos, o vyrų ląstelės turi skirtingas chromosomas. Sekso ląstelėse yra vieno iš jų. Taigi, negimusio vaiko lytis priklauso tik nuo vyro organizmo ir nuo spermatozoidų chromosomų tipų.

Lytinių ląstelių funkcijos

Moteriškos lyties ląstelių struktūra, kaip ir vyro, yra tarpusavyje susijusi su funkcijomis, kurias jie atlieka. Būdami reprodukcinės sistemos dalimi, jie atlieka generinės reprodukcijos funkciją. Skirtingai nei beprotiška, kurioje išsaugoma kūno genetinės informacijos vientisumas, seksualinė reprodukcija sukuria naujas charakteristikas. Tai yra būtina adaptacijos atsiradimo sąlyga, taigi ir visa gyvųjų organizmų egzistavimas.