Salīdzinot ar citām šūnām, gametas veic unikālas funkcijas. Tie nodrošina iedzimtas informācijas nodošanu starp indivīdu paaudzēm, kas atbalsta dzīvību laikā. Gametes ir viens no daudzšūnu organisma šūnu diferenciācijas virzieniem, kas vērsts uz reprodukcijas procesu. Tās ir ļoti diferencētas šūnas, kuru kodolos ir visa nepieciešamā iedzimtā informācija jauna organisma attīstībai.
Salīdzinot ar somatiskajām šūnām (epitēlija, nervu, muskuļu), gametām ir vairākas raksturīgas pazīmes. Pirmā atšķirība ir haploīda hromosomu komplekta klātbūtne kodolā, kas nodrošina šāda veida organismiem raksturīgā diploīdā komplekta vairošanos zigotā (cilvēka gametas, piemēram, katra satur 23 hromosomas; kad gametas saplūst pēc apaugļošanas). , veidojas zigota, kas satur 46 hromosomas – normāls skaits cilvēka šūnām).
Otrā atšķirība ir neparasta kodola-citoplazmas attiecība (t.i., kodola tilpuma attiecība pret citoplazmas tilpumu). Olās tas ir samazināts, jo ir daudz citoplazmas, kas satur barības vielu (dzeltenumu) topošajam embrijam. Gluži pretēji, spermatozoīdos kodola un citoplazmas attiecība ir augsta, jo citoplazmas tilpums ir mazs (gandrīz visu šūnu aizņem kodols). Šis fakts ir saskaņā ar spermas galveno funkciju - iedzimtā materiāla nogādāšanu olšūnā.
Trešā atšķirība ir zemais metabolisma līmenis gametās. To stāvoklis ir līdzīgs apturētai animācijai. Vīriešu dzimumšūnas vispār neietilpst mitozē, un sieviešu dzimumšūnas iegūst šo spēju tikai pēc apaugļošanās (kad tās jau pārstāj būt gametas un kļūst par zigotām) vai partenoģenēzi izraisoša faktora iedarbības.
Neskatoties uz vairākām kopīgām pazīmēm, vīriešu un sieviešu dzimumšūnas būtiski atšķiras viena no otras veikto funkciju atšķirību dēļ.
2. Olas uzbūve un funkcijas
Ola ir liela nekustīga šūna, kas nodrošina barības vielu piegādi. Mātītes olšūnas izmērs ir 150–170 mikroni (daudz lielāks nekā vīriešu spermatozoīdiem, kuru izmērs ir 50–70 mikroni). Barības vielu funkcijas ir dažādas. Tie tiek veikti:
1) proteīnu biosintēzes procesiem nepieciešamās sastāvdaļas (enzīmi, ribosomas, m-RNS, t-RNS un to prekursori);
2) specifiskas regulējošas vielas, kas kontrolē visus ar olšūnu notiekošos procesus, piemēram, kodolmembrānas sairšanas faktors (ar šo procesu sākas meiotiskās dalīšanās 1. profāze), faktors, kas spermas kodolu pārvērš par kodolu pirms sasmalcināšanas fāze, faktors, kas ir atbildīgs par mejozes blokādi II metafāzes stadijās utt.;
3) dzeltenums, kurā ietilpst olbaltumvielas, fosfolipīdi, dažādi tauki, minerālsāļi. Tas ir tas, kurš nodrošina embrija uzturu embrionālajā periodā.
Atkarībā no dzeltenuma daudzuma olā tas var būt alecitāls, tas ir, satur niecīgu dzeltenuma daudzumu, poli-, mezo- vai oligolecitāls. Cilvēka ola ir alecitāla. Tas ir saistīts ar faktu, ka cilvēka embrijs ļoti ātri pāriet no histiotrofiskā uztura veida uz hematotrofo. Arī cilvēka olšūna ir izolēta dzeltenuma sadalījuma ziņā: ar niecīgu dzeltenuma daudzumu tā vienmērīgi atrodas šūnā, tāpēc kodols atrodas aptuveni centrā.
Olai ir membrānas, kas veic aizsargfunkcijas, novērš vairāk nekā viena spermatozoīda iekļūšanu olšūnā, veicina embrija implantāciju dzemdes sieniņā un nosaka embrija primāro formu.
Olšūnai parasti ir sfēriska vai nedaudz iegarena forma, tā satur tipisku organellu kopumu, ko veido jebkura šūna. Tāpat kā citas šūnas, olu norobežo plazmas membrāna, bet no ārpuses to ieskauj spīdīgs apvalks, kas sastāv no mukopolisaharīdiem (nosaukts savu optisko īpašību dēļ). Zona pellucida ir pārklāta ar mirdzošu vainagu jeb folikulu membrānu, kas ir folikulu šūnu mikrovillītes. Tas spēlē aizsargājošu lomu, baro olu.
Olšūnai ir atņemts aktīvās kustības aparāts. 4–7 dienas tas caur olšūnu nokļūst dzemdes dobumā, attālums ir aptuveni 10 cm. Olai raksturīga plazmas segregācija. Tas nozīmē, ka pēc apaugļošanas olā, kas vēl nav sasmalcināta, notiek tik vienmērīgs citoplazmas sadalījums, ka nākotnē nākamo audu rudimentu šūnas to saņem noteiktā regulārā daudzumā.
3. Spermatozoīdu uzbūve un funkcijas
Spermas šūna ir vīriešu reproduktīvā šūna (gamete). Tam piemīt spēja kustēties, kas zināmā mērā nodrošina iespēju satikt heteroseksuālās gametas. Spermas šūnas izmērs ir mikroskopisks: šīs šūnas garums cilvēkiem ir 50–70 mikroni (lielākais tritonā ir līdz 500 mikroniem). Visiem spermatozoīdiem ir negatīvs elektriskais lādiņš, kas neļauj tiem salipt kopā spermā. Vīriešiem ražoto spermatozoīdu skaits vienmēr ir milzīgs. Piemēram, vesela vīrieša ejakulātā ir aptuveni 200 miljoni spermatozoīdu (ērzelis izdala aptuveni 10 miljardus spermatozoīdu).
Spermas struktūra
Morfoloģijā spermatozoīdi krasi atšķiras no visām pārējām šūnām, taču tajos ir visas galvenās organellas. Katram spermatozoīdam ir galva, kakls, starpposms un aste karogs. Gandrīz visa galva ir piepildīta ar kodolu, kas pārnēsā iedzimto materiālu hromatīna veidā. Galvas priekšējā galā (tās augšpusē) atrodas akrosoma, kas ir modificēts Golgi komplekss. Šeit veidojas hialuronidāze - enzīms, kas spēj noārdīt olu membrānu mukopolisaharīdus, kas ļauj spermai iekļūt olā. Mitohondriji, kuriem ir spirālveida struktūra, atrodas spermas kaklā. Ir jāģenerē enerģija, kas tiek tērēta aktīvai spermas kustībai uz olu. Sperma lielāko daļu enerģijas saņem fruktozes veidā, kas ir ļoti bagāta ar ejakulātu. Uz galvas un kakla robežas ir centriole. Uz karogs šķērsgriezuma ir redzami 9 pāri mikrotubulu, vēl 2 pāri atrodas centrā. Karogs ir aktīvas kustības organelle. Sēklu šķidrumā vīriešu dzimuma gameta attīsta ātrumu, kas vienāds ar 5 cm / h (kas attiecībā pret tā lielumu ir aptuveni 1,5 reizes lielāks nekā olimpiskā peldētāja ātrums).
Spermatozoīda elektronu mikroskopija atklāja, ka galvas citoplazmā ir nevis koloidāls, bet šķidrs kristālisks stāvoklis. Tādējādi tiek panākta spermas rezistence pret nelabvēlīgiem vides apstākļiem (piemēram, pret sieviešu dzimumorgānu skābo vidi). Ir konstatēts, ka spermatozoīdi ir izturīgāki pret jonizējošā starojuma iedarbību nekā nenobriedušas olas.
Dažu dzīvnieku sugu spermatozoīdiem ir akrosomāls aparāts, kas izspiež garu un plānu pavedienu, lai notvertu olu.
Ir noskaidrots, ka spermas membrānai ir specifiski receptori, kas atpazīst olšūnas izdalītās ķīmiskās vielas. Tāpēc cilvēka spermatozoīdi spēj virzīties uz olšūnu (to sauc par pozitīvu ķemotaksi).
Apaugļošanas laikā olšūnā iekļūst tikai spermatozoīda galva, kas pārnēsā iedzimto aparātu, bet pārējās daļas paliek ārpusē.
4. Mēslošana
Apaugļošana ir dzimumšūnu saplūšanas process. Apaugļošanas rezultātā veidojas diploīda šūna - zigota, tas ir jauna organisma attīstības sākuma posms. Pirms apaugļošanas notiek reproduktīvo produktu izdalīšana, t.i., apsēklošana. Ir divu veidu apsēklošana:
1) ārā. Seksuālie produkti tiek izvadīti ārējā vidē (daudziem saldūdens un jūras dzīvniekiem);
2) iekšējais. Tēviņš izdala reproduktīvos produktus sievietes dzimumorgānos (zīdītājiem, cilvēkiem).
Apaugļošana sastāv no trim secīgiem posmiem: gametu konverģence, olšūnas aktivācija, gametu saplūšana (singāmija) un akrosomāla reakcija.
Gametu konverģence
C) faktoru kombinācijas dēļ, kas palielina dzimumšūnu satikšanās iespējamību: savlaicīgi saskaņota tēviņu un mātīšu seksuālā aktivitāte, atbilstoša seksuālā uzvedība, pārmērīga spermatozoīdu veidošanās, liela izmēra olas. Galvenais faktors ir gamonu izdalīšanās no gametām (specifiskas vielas, kas veicina dzimumšūnu saplūšanu un saplūšanu). Olšūna izdala ginogamonus, kas nosaka spermatozoīdu virzīto kustību uz to (ķīmotaksi), un spermatozoīdi izdala androgamonus.
Zīdītājiem svarīgs ir arī gametu uzturēšanās ilgums sieviešu dzimumorgānu traktā. Tas ir nepieciešams, lai spermatozoīdi iegūtu apaugļošanas spēju (notiek tā sauktā kapacitācija, tas ir, spēja akrosomālajai reakcijai).
akrosomāla reakcija
Akrosomu reakcija ir proteolītisko enzīmu (galvenokārt hialuronidāzes) izdalīšanās, kas atrodas spermas akrosomā. To ietekmē olšūnas membrānas tiek izšķīdinātas spermatozoīdu lielākās uzkrāšanās vietā. Ārpusē atrodas olšūnas citoplazmas daļa (tā sauktais apaugļošanas tuberkuls), kurai ir pievienots tikai viens no spermatozoīdiem. Pēc tam olšūnas un spermas plazmas membrānas saplūst, veidojas citoplazmas tilts, un abu dzimumšūnu citoplazmas saplūst. Turklāt spermatozoīda kodols un centriols iekļūst olšūnas citoplazmā, un tā membrāna ir iestrādāta olšūnas membrānā. Spermatozoīda astes daļa atdalās un izšķīst, nespēlējot nekādu nozīmīgu lomu embrija tālākajā attīstībā.
Olšūnu aktivizēšana
Olas aktivizēšana notiek dabiski tās saskares ar spermu rezultātā. Ir kortikāla reakcija, kas aizsargā olšūnu no polispermijas, t.i., vairāk nekā viena spermatozoīda iekļūšanas tajā. Tas ir saistīts ar faktu, ka dzeltenuma membrānas atdalīšanās un sacietēšana notiek specifisku enzīmu ietekmē, kas izdalās no garozas granulām.
Olā mainās vielmaiņa, palielinās vajadzība pēc skābekļa, sākas aktīva barības vielu sintēze. Olu aktivācija tiek pabeigta līdz proteīna biosintēzes translācijas stadijas sākumam (jo m-RNS, t-RNS, ribosomas un enerģija makroergu veidā jau tika uzglabāti ooģenēzē).
Gametu saplūšana
Lielākajai daļai zīdītāju olšūnas tikšanās laikā ar spermas šūnu tā atrodas II metafāzē, jo mejozes procesu tajā bloķē īpašs faktors. Trīs zīdītāju ģintīm (zirgi, suņi un lapsas) blokāde notiek diakinēzes stadijā. Šis bloks tiek noņemts tikai pēc tam, kad spermas kodols nonāk olšūnā. Kamēr olšūnā tiek pabeigta mejoze, tajā iekļuvušais spermas kodols iegūst citu formu - vispirms starpfāzi un pēc tam profāzes kodolu. Spermas kodols pārvēršas par vīrišķo priekškodolu: DNS daudzums tajā dubultojas, hromosomu komplekts tajā atbilst n2c (satur haploīdu redublētu hromosomu komplektu).
Pēc mejozes pabeigšanas kodols kļūst par sieviešu kodolu un satur arī iedzimtības materiāla daudzumu, kas atbilst n2c.
Abi priekškodoli nākotnes zigotas ietvaros veic sarežģītas kustības, tuvojas un saplūst, veidojot sinkarionu (satur diploīdu hromosomu kopu) ar kopēju metafāzes plāksni. Tad veidojas kopēja membrāna, parādās zigota. Zigotas pirmais mitotiskais dalījums noved pie pirmo divu embrionālo šūnu (blastomēru) veidošanās, no kurām katra satur diploīdu 2n2c hromosomu komplektu.
Šīs šūnas vīriešiem un sievietēm ievērojami atšķiras. Vīriešiem dzimumšūnām vai spermatozoīdiem ir astei līdzīgi izaugumi () un tie ir samērā kustīgi. Sieviešu reproduktīvās šūnas, ko sauc par olām, ir nekustīgas un daudz lielākas nekā vīriešu dzimumšūnas. Kad šīs šūnas saplūst procesā, ko sauc par apaugļošanu, iegūtā šūna (zigota) satur no tēva un mātes mantoto šūnu maisījumu. Cilvēka dzimumorgānus ražo reproduktīvās sistēmas orgāni – dzimumdziedzeri. ražot dzimumhormonus, kas nepieciešami primāro un sekundāro reproduktīvo orgānu un struktūru augšanai un attīstībai.
Cilvēka dzimumšūnu struktūra
Vīriešu un sieviešu dzimuma šūnas ļoti atšķiras viena no otras pēc izmēra un formas. Vīriešu spermatozoīdi atgādina garus, kustīgus šāviņus. Tās ir mazas šūnas, kas sastāv no galvas, vidus un astes daļām. Galvā ir vāciņam līdzīgs apvalks, ko sauc par akrosomu. Akrosomā ir fermenti, kas palīdz spermas šūnai iekļūt olšūnas ārējā apvalkā. atrodas spermatozoīda galvā. DNS kodolā ir blīvi iepakota, un šūnā nav daudz. Vidējā daļā ir vairāki mitohondriji, kas nodrošina enerģiju. Astes daļa sastāv no gara izauguma, ko sauc par flagellum, kas palīdz šūnu kustībai.
Sieviešu olas ir viena no lielākajām ķermeņa šūnām un ir apaļas formas. Tie tiek ražoti sieviešu olnīcās un sastāv no kodola, liela citoplazmas reģiona, zona pellucida un mirdzoša vainaga. Zona pellucida ir membrānas pārklājums, kas ieskauj oocītus. Tas saista spermas šūnas un palīdz apaugļošanā. Starojošais vainags ir folikulu šūnu ārējais aizsargslānis, kas ieskauj zona pellucida.
Dzimumšūnu veidošanās
Cilvēka dzimumšūnas tiek ražotas divpakāpju šūnu dalīšanās procesā, ko sauc. Izmantojot virkni secīgu notikumu, replicētais ģenētiskais materiāls mātes šūnā tiek sadalīts starp četrām meitas šūnām. Tā kā šīm šūnām ir uz pusi mazāks vecāku šūnas skaits, tās ir . Cilvēka dzimumšūnās ir viens 23 hromosomu komplekts.
Ir divas mejozes stadijas: mejoze I un mejoze II. Pirms mejozes hromosomas replikējas un pastāv kā . I mejozes beigās veidojas divi. Katras hromosomas māsas hromatīdi joprojām ir saistīti meitas šūnās. II mejozes beigās tiek ražoti māsu hromatīdi un četras meitas šūnas. Katrā šūnā ir puse no hromosomām no mātes šūnas.
Mejoze ir līdzīga nedzimuma šūnu dalīšanās procesam, kas pazīstams kā mitoze. ražo divas meitas šūnas, kas ir ģenētiski identiskas un satur tādu pašu hromosomu skaitu kā mātes šūna. Šīs šūnas ir diploīdas, jo tām ir divi hromosomu komplekti. Cilvēkiem ir 23 pāri jeb 46 hromosomas. Kad dzimumšūnas apaugļošanas laikā apvienojas, haploīdās šūnas kļūst par diploīdu šūnu.
Spermatozoīdu veidošanos sauc par spermatoģenēzi. Šis process nepārtraukti notiek vīriešu sēkliniekos. Lai tas notiktu, ir jāatbrīvo simtiem miljonu spermas. Lielākā daļa spermatozoīdu nesasniedz olšūnu. Ooģenēzes vai olšūnu attīstības laikā meitas šūnas meiozes laikā dalās nevienmērīgi. Šīs asimetriskās citokinēzes rezultātā veidojas viena liela olšūna (olšūna) un mazākas šūnas, ko sauc par polāriem ķermeņiem, kas noārdās un nespēj apaugļot. Pēc I mejozes olu sauc par sekundāro oocītu. Sekundārais oocīts pabeigs meiozes otro posmu, ja sāksies apaugļošanas process. Kad mejoze II ir pabeigta, šūna kļūst par olu un var saplūst ar spermas šūnu. Kad apaugļošana ir pabeigta, apvienotā sperma un olšūna kļūst par zigotu.
dzimuma hromosomas
Vīriešu spermatozoīdi cilvēkiem un citiem zīdītājiem ir heterogamētiski un satur vienu no divu veidu dzimuma hromosomām: X vai Y. Tomēr sieviešu olšūnas satur tikai X hromosomu un tāpēc ir homogamētiskas. Indivīda spermatozoīds. Ja spermas šūna, kas satur X hromosomu, apaugļo olšūnu, iegūtā zigota būs XX vai sieviete. Ja spermatozoīdā ir Y hromosoma, iegūtā zigota būs XY vai vīrieša.
Seksuālā pavairošana notiek visu veidu floras un faunas pārstāvjiem. Tas ir saistīts ar īpašu dzimumšūnu veidošanos: sievietes - olšūnas un vīriešu - spermas.
Dzimuma šūnām (gametām) ir raksturīgs viens (haploīds) hromosomu skaits (sk.). Turklāt tie atšķiras ar citoplazmas un kodola tilpumu attiecību (salīdzinājumā ar somatiskajām šūnām).
Vīriešu dzimumšūnas (spermas) struktūra
Vīriešu dzimumšūnas – spermatozoīdi – parasti ir ļoti mazas un kustīgas. Tipiski spermatozoīdi sastāv no galvas, kakla un astes.
Galva gandrīz pilnībā sastāv no kodola, kas pārklāts ar plānu citoplazmas slāni. Tās priekšējā daļa ir smaila, pārklāta ar vāciņu.
Kakls sašaurināta, tajā ir centriole (šūnas centra neatņemama sastāvdaļa) un mitohondriji.
Aste spermatozoīdi sastāv no plānākajām šķiedrām, kas pārklātas ar citoplazmas cilindru: tas ir kustības organoīds.
Spermatozoīda kopējais garums, ieskaitot galvu, kaklu un asti, zīdītājiem un cilvēkiem ir 50-60 mikroni. Raksturīgi, ka spermatozoīdi parasti veidojas milzīgos daudzumos (zīdītājiem dzīves laikā nobriest simtiem miljonu).
Sieviešu reproduktīvās šūnas (olšūnas) struktūra
Sieviešu dzimumšūnas (olas) ir nekustīgas un parasti lielākas par spermu. Parasti tiem ir sfēriska forma un daudzveidīga čaumalu struktūra. Zīdītājiem olu izmērs ir salīdzinoši mazs un to diametrs ir 100-200 mikroni. Citiem mugurkaulniekiem (zivīm, abiniekiem, rāpuļiem, putniem) olas ir lielas. Citoplazmā tie satur milzīgu daudzumu barības vielu.
Piemēram, putniem olšūna ir tā olas daļa, ko parasti sauc par dzeltenumu. Vistas olas diametrs ir 3-3,5 cm, savukārt lieliem putniem, piemēram, strausiem, tas ir 10-11 cm. Šīs olas ir pārklātas ar vairākām sarežģītas struktūras membrānām (olbaltumvielu slānis, čaumalu un čaumalu membrānas utt.), kas nodrošina normālu embrija attīstību.
Saražoto olu skaits parasti ir daudz mazāks nekā spermatozoīdu skaits. Piemēram, sievietei dzīves laikā būs aptuveni 400 olu.
Aprakstīta augu vīrišķo un sievišķo dzimumšūnu uzbūve.
Olu un spermas attīstība
Dzimumšūnu nobriešanu un attīstību sauc gametoģenēze. Dzīvniekiem un cilvēkiem tas notiek dzimumdziedzeros: olšūnas attīstās olnīcās, bet spermatozoīdi attīstās sēkliniekos.
Attīstības stadijas
Vīriešu dzimumšūnu (spermatoģenēzes) un sieviešu dzimumšūnu (ovogenēzes) attīstības procesiem ir vairākas līdzīgas iezīmes. Gan olnīcās, gan sēkliniekos ir trīs dažādi posmi:
- reprodukcijas posmi;
- augšanas stadijas;
- dzimumšūnu nobriešanas stadijas.
Uz pirmais posms spermatogonija un ovogonija (šūnas - spermatozoīdu un olšūnu prekursori) vairojas un to skaits palielinās.
Vīriešiem spermatogonijas mitotiskā dalīšanās sākas pubertātes laikā un turpinās gadu desmitiem. Sievietēm ovogonu dalīšanās notiek tikai viņu dzīves embrionālajā periodā un beidzas pat pirms dzimšanas. Dzīvniekiem šo šūnu dalīšanās ir atkarīga no vairošanās laika un periodiem.
In otrais posms spermatogonija un ovogonija pārstāj vairoties, sāk augt un palielināties, pārvēršoties primārajos spermatocītos un oocītos. Īpaši ievērojami palielinās olšūnu izmērs. Piemēram, vardēm olšūnas lineārie izmēri ir 2000 reižu lielāki nekā ovogonijā. Tas ir saistīts ar faktu, ka tie uzkrājas barības vielas nepieciešami embrija attīstībai.
Vissvarīgākās izmaiņas notiek ar turpmākajām dzimumšūnām trešais posms nobriešana. Pastāv arī būtiskas atšķirības starp spermatoģenēzi un ooģenēzi. Šajā zonā primārie oocīti dalās divreiz ar mejozi. Pirmā meiotiskā dalīšanās laikā veidojas liels sekundārais oocīts un maza šūna - primārais polocīts (pirmais polārais jeb virziena ķermenis).
Otrajā meiotiskajā dalījumā sekundārais oocīts sadalās lielā nenobriedušajā olšūnā un mazā sekundārajā polocītā (otrais polārais ķermenis). Primārais polocīts var arī sadalīties vēl divos polocītos.
Tādējādi divu meiotisko dalījumu rezultātā no viena primārā oocīta tiek iegūtas 4 šūnas ar haploīdu hromosomu komplektu - nenobriedušu dzimumšūnu (kas pārvēršas par nobriedušu olšūnu) un trim polocītiem, kas pēc tam mirst.
Spermatoģenēzes laikā arī primārais spermatocīts nobriešanas zonā divreiz sadalās ar mejozi. Bet šajā gadījumā rodas 4 identiski haploīdi spermatīdi. Nākotnē, veicot sarežģītas pārvērtības (formas izmaiņas, astes attīstība), tie pārvēršas par nobriedušiem spermatozoīdiem.
Mēslošana
Mēslošana- tas ir spermas un olšūnas kodolu saplūšanas un diploīdu hromosomu kopas atjaunošanas process. Apaugļotu olu sauc par zigotu. Zigota veidošanās notiek tikai tad, kad spermatozoīdi nonāk olšūnā.
Šis process dažādos organismos tiek veikts atšķirīgi. Zīdītājiem spermas iekļūšanu olā pavada tās čaumalas izšķīšana ar dažādu spermas izdalīto fermentu palīdzību. Daudzu kukaiņu olām ir ciets apvalks, un spermatozoīdi iekļūst caur maziem caurumiem. Dažiem ūdens organismiem kontakta vietā ar spermatozoīdu uz olas virsmas veidojas mazs uztverošs bumbulis, kas pēc tam tiek ievilkts uz iekšu kopā ar spermu.
Parasti olšūnas citoplazmā iekļūst tikai spermatozoīda galva ar mitohondriju un centriolu, bet aste paliek ārpusē. Galvas čaula izšķīst, kodols sāk uzbriest, līdz sasniedz olas kodola izmēru. Tad abi kodoli tuvojas viens otram un beidzot saplūst.
Dažreiz olšūnā vienlaikus iekļūst vairāki spermatozoīdi, bet tikai viens no tiem saplūst ar kodolu. Zigotā visas hromosomas tiek savienotas pāros: katrā homologo hromosomu pārī viena hromosoma pieder olšūnai, otra - spermai. Šim fenomenam ir liela nozīme evolūcijā. Organismam, kas attīstās no zigotas, ir liels kombinatīvās mainības diapazons un līdz ar to arī plašākas iespējas pielāgoties mainīgajiem vides apstākļiem.
raksturīgs ziedošiem augiem.
Ir divi galvenie reprodukcijas veidi - aseksuālā un seksuālā. Seksuālā pavairošana parādījās apmēram pirms 3 miljardiem gadu, un tā ir progresīvāka un izdevīgāka evolūcijas ziņā. Tā pamatā ir haploīdu vīrišķo un sieviešu dzimumšūnu (gametu) saplūšanas process. Pēcnācēji saņem pusi no ģenētiskās informācijas no katra vecāka, kā rezultātā veidojas unikāla gēnu kombinācija. Šīs personas atšķiras viena no otras un no saviem vecākiem genotipa ziņā un līdz ar to daudzos veidos. Šāda ģenētiskā daudzveidība nodrošina sugas adaptācijas spējas un līdz ar to arī evolūcijas progresu. Pēcnācēji, kas ir visvairāk pielāgoti vides apstākļiem (bieži vien ekstremāliem un mainīgiem), visticamāk izdzīvos un nodos savu genotipu nākamajām paaudzēm. Pateicoties tam, suga progresē, mainās un var radīt jaunu sugu.
Tādējādi dzimumprocesa nozīme ir zigotas diploīdijas atjaunošanā, indivīdu pašvairošanās, sugas bioloģiskās (genotipiskās) daudzveidības, adaptācijas spēju un vispārējās evolūcijas un specifikācijas nodrošināšanā.
Apsveriet dzīvnieku dzimumšūnu struktūru. Spermatozoīdi veidojas vīriešu dzimumdziedzeros - sēkliniekos ļoti lielos daudzumos (bieži vien to skaits ir miljons). Spermatozoīdi ir ļoti mazi, kustīgi, dažādās sugās un dažādās formās, taču tiem visiem ir galva, kakls, starpposms un aste (flagellum). Galvā ir haploīds kodols un ļoti maz citoplazmas. Galvas priekšā ir īpaša struktūra - akrosoma, kas veidojas spermatoģenēzes laikā no Golgi kompleksa. Akrosoma satur hidrolītisko enzīmu komplektu un apaugļošanas laikā izšķīdina olšūnu membrānu. Kakls satur divus centriolus, kas atrodas taisnā leņķī viens pret otru. Tie veido flagellum aksiālo pavedienu. Starpposma sadaļā ir daudz mitohondriju. Viņu darbība nodrošina enerģiju karogdziedzera kustībai. Karogiem ir tipiska struktūra; tie var būt savīti, komata formā un citi. Spermatozoīda galvenā funkcija ir ģenētiskā materiāla nogādāšana nekustīgā olā.
Olas ir salīdzinoši lielas šūnas, nekustīgas, satur daudz citoplazmas, rezervē barības vielas dzeltenuma veidā. sintezēts kodolā liels skaits ribosomu gēni un rRNS ātrai olbaltumvielu sintēzei pēc apaugļošanas, uzkrājas histoni. Tādējādi olas galvenā funkcija ir uzkrāt barības vielas, kuras embrijs izmantos agrīnā attīstības stadijā. Nobriedušā olšūnā, tāpat kā spermatozoīdā, ir uz pusi mazāks hromosomu skaits, jo nobriešanas laikā pirmās kārtas olšūnās notiek mejoze. Oocīti visbiežāk ir sfēriski un daudz lielāki nekā somatiskās šūnas. Olu čaumalas veic aizsargfunkcijas, nodrošina vielmaiņu ar vidi, un placentas šūnās tās kalpo embrija ievadīšanai dzemdes sieniņā.
Organismi - hermafrodīti - veido gan vīriešu, gan sieviešu dzimumšūnas. Šajā gadījumā, kā likums, ir vairākas ierīces, kas novērš pašapaugļošanos.
Gametes var veidoties visu mūžu vai tikai dzimumakta laikā, no pubertātes brīža līdz dziedzeru darbības pavājināšanās vecumā.
Metālu joni, hinīns, narkotiskās vielas, ētera tvaiki, benzīns, benzols, dažādas skābes un daudzas citas vielas nelabvēlīgi (un dažreiz arī letāli) ietekmē dzimumšūnas un to veidošanās procesu.
viena pareiza atbilde.
1) Sieviešu
gametas sauc:
A. Folikuli
B. Oocīti
B. Spermatozoīdi
2) Seksuāls
cilvēka šūnas satur:
A. 46 hromosomas B.
50 hromosomas
B. 23 hromosomas
3) Vīriešu
Gametas veidojas:
A. Prostatā
B. Sēkliniekos
B. In vas deferens
4) Periods
Olu šūnu attīstība ir:
A. 30 dienas
B. 28 dienas
AT.
25 dienas
5)
Embrija implantācija un attīstība notiek:
A. Olvadā
B. Olnīcā
AT.
Dzemdē
Izvēlēties visus
pareizās atbildes.
6) Vīriešu
Reproduktīvā sistēma ietver:
A) sēklinieki
B) olnīcas
G)
prostatas
7) Mēslošana
ir sapludināšana:
A) olas
B) ķermeņa šūnas
B) olas un spermatozoīdi
D) vīriešu un sieviešu dzimumšūnas
8) Placenta:
A) bērnu vieta
B) orgāns, caur kuru tiek veikta saziņa ar mātes ķermeni
B) embrijs
D) augļi
9) sēklinieki,
tāpat kā olnīcas, tās ir dziedzeri:
A) iekšējā sekrēcija
B) ārējā sekrēcija
B) jaukta sekrēcija
10) Sieviešu un
Vīriešu reproduktīvās sistēmas ir līdzīgas:
A) veido tādu pašu šūnu skaitu
B) veic augļa nēsāšanas funkciju
D) veido dzimumšūnas
Ielīmēt
trūkstošie vārdi.
11) In
seksuālā vairošanās ietver vīriešu un sieviešu organismus,
ražo dzimumšūnas: (1) ... un (2) ..., kuru saplūšanas laikā veidojas
(3)...
12) Zigota
cilvēks satur (1) ... hromosomas, ar dzimuma hromosomu kombināciju dzimst XX
(2)...,aXY – (3) ...
augi.G. Dzīvnieki.A.2 Autotrofiskie organismi ir: A. Vīrusi.B. Zivis.V. Dzīvnieki.G. Augi, kas satur hlorofilu.A.3 Baktēriju šūna: A. Neirons.B. Axon.V. Dendrīts.G. Vibrio cholerae.A.4 Augu šūnu īpatnība ir: A. Kodoli.B. Citoplazmas.B. Membrāna.G. Šūnu siena, kas izgatavota no celulozes. A.5 Mitozes rezultātā rodas: A. Izolācija. B. Ķermeņa audu un orgānu reģenerācija..V. Gremošana.G. Elpošana. A.6 Norādiet vienu no šūnu teorijas noteikumiem: A. Pietiek ar vienu pilienu tīra nikotīna (0,05 g), lai nogalinātu cilvēku. B. Visas jaunās šūnas veidojas sākotnējo šūnu dalīšanās laikā.B. Vīrusi un bakteriofāgi ir dzīvnieku valsts pārstāvji.G. Vīrusi un bakteriofāgi ir daudzšūnu apakšvalsts pārstāvji. A.7 Vairošanās ir: A. Barības vielu iegūšana no vides. B. Nevajadzīgo vielu izolēšana.B. Sava veida pavairošana.G. Skābekļa iekļūšana organismā.A.8 Sieviešu dzimumšūnu veidošanās procesu sauc: A. Ovoģenēze B. Spermatoģenēze SasmalcināšanaG. NodaļaA.9 Iekšējā apaugļošanās notiek: A. Akul.B. Līdaka.V.Pērtiķis.G. Vardes. A.10. Attīstošam cilvēka embrijam ir kaitīgi: Atbilstība nākamās mātes diētai. Sievietes narkomānija.G. Topošās māmiņas darba un atpūtas režīma ievērošana A.11 Netiešais attīstības veids - in: A. Homo sapiens B. Lielie pērtiķi.V. Šaurdeguna pērtiķi.G. Kāpostu tauriņi. A.12 Genopyt ir visu: Organismu gēni.B. Slikti ieradumi.G. Noderīgi ieradumi A.13 Dihibrīdos krustojumos tiek pētīta iedzimtība: A. Daudzas pazīmes B. Trīs zīmes.B. Divas zīmes.G. Viena zīme B UZDEVUMI. Uzdevumi ar īsu atbildi B.1 Atrodi atbilstību .. 1. Dominējošā īpašība cilvēkos. A. Pelēkas acis.2. recesīvā iezīme cilvēkiem. B. Brūnas acis. Blondi mati.G. Melni mati.1 2B. 2 Salīdziniet aseksuālās un seksuālās vairošanās īpašības. Atbilstošajā ailē ierakstiet atbildes numuru Seksuālā pavairošana. Aseksuāla vairošanās 1. Vairošanās procesā piedalās viens indivīds.2. Vairošanās procesā piedalās divi dažāda dzimuma indivīdi.3. Jauna organisma sākumu dod zigota, kas rodas vīrišķo un sievišķo dzimumšūnu saplūšanas rezultātā.4. Jauna organisma (organismu) sākumu dod somatiskā šūna.5. Dizentērijas bacilis.6. Dīķa vardes tēviņš un mātīte B.3 Izvēlieties pareizo atbildi. Pierakstiet pareizo apgalvojumu numurus. Nr.___________1. Spermatozoīds – sieviešu dzimuma gameta.2. Spermatozoīds ir vīriešu dzimuma gameta. Olšūna ir vīriešu reproduktīvā gameta. Olšūna – sieviešu dzimuma gameta5.Ovoģenēze – olšūnu attīstības process.6. Ovoģenēze ir spermatozoīdu attīstības process.7. Spermatoģenēze ir olšūnu attīstības process.8. Spermatoģenēze ir spermatozoīdu attīstības process9. Apaugļošana ir dzimumgamētu saplūšanas process: divi spermatozoīdi.10. Apaugļošanās ir dzimumgamētu saplūšanas process: divas olas.11. Apaugļošana ir dzimumšūnu: spermas un olšūnas saplūšanas process. B.4 Iestatiet pareizu organismu komplikāciju secību pēc plāna: nešūnu dzīvības formas-prokarioti-eikarioti 1. Gripas vīruss H7N92. Amēbu saldūdens.3. Vibrio cholerae B.5 Heterozigots (Aa) melnais trusis tiek krustots ar heterozigotu (Aa) melno trusi. 1. Kāda veida fenotipiskā šķelšanās ir sagaidāma šādā krustojumā? 3:1; B. 1:1; V. 1:2:12. Cik procenti ir balto trušu piedzimšanas iespējamība - (homozigots diviem recesīviem gēniem - aa)? Atbilde:__________________В.6 Uzmanīgi izlasiet tekstu, padomājiet un atbildiet uz jautājumu: "Atgādiniet simbiozes iespējamo evolucionāro lomu, zinātnieki bija spiesti pētīt šūnas iekšējo uzbūvi - pagājušā gadsimta vidū, pēc tam, kad parādījās simbioze. Izmantojot elektronu mikroskopu, atklājumi šajā jomā krita viens pēc otra. Īpaši izrādījās, ka ne tikai augu hloroplasti, bet arī mitohondriji - jebkuras reālas šūnas "enerģijas augi" - patiešām izskatās pēc baktērijām, un ne tikai ārēji: tiem ir savu DNS un viņi vairojas neatkarīgi no saimniekšūnas." (Saskaņā ar žurnālu " Around the world"). Kurām organellām ir sava DNS?