Gametogeneza: proces gametogenezy: spermatogeneza i oogeneza

Przeczytaj ten artykuł, aby poznać spermatogenezę, tworzenie oogenezy, rodzaje jaj i proces gametogenezy!

Gametogeneza to proces, w którym męskie i żeńskie komórki płciowe lub gamety, tj. Plemniki i komórki jajowe powstają odpowiednio w męskich i żeńskich gonadach (jądrach i jajnikach).

Gamet różnią się od komórek somatycznych tym, że ich jądra zawierają połowę liczby chromosomów (haploidów) znajdujących się w jądrach komórek somatycznych. Mejoza stanowi najważniejszą część procesu gametogenezy. Gametogeneza do tworzenia plemników nazywana jest spermatogenezą, natomiast komórka jajowa nazywana jest oogenezą.

I. Spermatogeneza:

Spermatogeneza występuje w kanalikach nasiennych jąder. Nabłonek zarodkowy kanalików nasiennych składa się głównie z prostopadłościennych pierwotnych komórek rozrodczych i komórek somatycznych zwanych komórkami Sertoli (komórki pielęgnacyjne). Spermatogeneza obejmuje tworzenie spermatoz i plemników.

I. Tworzenie spermatoidów:

Obejmuje następujące fazy:

(a) Faza mnożenia:

Niezróżnicowane pierwotne komórki rozrodcze ulegają powtórnemu podziałowi mitotycznemu i wytwarzają spermatogonię. Każdy spermatogon jest diploidalny (2N).

(b) Faza wzrostu:

W tej fazie komórki spermatogonalne aktywnie rozwijają się do większego pierwotnego spermatocytu, uzyskując pożywienie z komórek karmiących.

(c) Faza dojrzewania:

Każdy pierwotny spermatocyt podlega dwóm kolejnym podziałom, zwanym podziałem dojrzewania. Pierwszy podział dojrzewania jest mejotyczny. W związku z tym pierwotny spermatocyt dzieli się na dwie haploidalne komórki potomne zwane wtórnymi spermatocytami. Oba wtórne spermatocyty podlegają teraz drugiemu podziałowi dojrzewania, który ma charakter mitotyczny, tworząc cztery haploidalne spermatydy. E Tworzenie plemników (spermiogeneza).

Przekształcenie spermatoz w plemniki nazywa się spermiogenezą lub spermatelozą. Plemniki są później nazywane plemnikami. W tej fazie spermatydy ulegają modyfikacjom w formie i zmianom we względnej pozycji. Zmiany można podsumować w następujący sposób:

Zmiany w jądrze:

Jądro traci wodę z soku jądrowego, kurczy się i przyjmuje różne kształty u różnych zwierząt. Zawartość RNA w jądrze i jąderku jest znacznie zmniejszona. DNA staje się bardziej skoncentrowany i materiał chromatyny zostaje ściśle upakowany do małej objętości.

Tworzenie Acrosome:

Acrosom występuje w przedniej części jądra plemnika i zawiera enzymy proteaz, które ułatwiają jego łatwą penetrację wewnątrz jaja. Acrosome pochodzi od kompleksu Golgiego spermatydu.

Formowanie ogona:

Centrosom spermatidu składa się z dwóch centrioli. Podczas spermiogenezy dwie centriole spermatoidów zostają ułożone jeden za drugim za jądrem. Przednia jest znana jako proksymalna centriola, a tylna jest znana jako dystalna centriola, a podstawowa część osiowego żarnika występuje w środkowej części plemników. Mitochondria spermatoidów łączą się ze sobą i spiralnie obracają wokół osiowego włókna.

II. Oogeneza:

Występuje w jajnikach (żeńskich gonad). Oogeneza jest zakończona w następujących trzech następujących po sobie fazach:

(a) Faza mnożenia:

W przypadku oogenezy niektóre komórki nabłonka zarodkowego stają się duże i mnożą się mitotycznie z populacji komórek jajowych lub oogonia. Oogonia teraz rzutuje się w podścielisko jajnika jako sznur, tuba jajeczna z Pfluger, która później staje się okrągłą masą, gniazdo jaj.

Jedna komórka w gnieździe jajowym rośnie i staje się pierwotnym oocytem, ​​który jest przyszłą komórką jajową. Inna oogonia w gnieździe tworzy nabłonek pęcherzykowy, wokół głównej komórki jajowej, aby ją chronić i odżywić. Tak utworzona struktura nazywana jest pęcherzykiem jajnikowym (Graffem).

(b) Faza wzrostu:

Faza wzrostu oogenezy jest stosunkowo dłuższa niż faza wzrostu spermatogenezy. W tej fazie ogromnie wzrasta rozmiar pierwotnej komórki jajowej. Cytoplazma oocytów staje się bogata w RNA, DNA, ATP i enzymy.

Mitochondria, aparat Golgiego, rybosomy itd. Stają się skoncentrowane w cytoplazmie komórki jajowej. Jądro staje się również duże ze względu na zwiększoną ilość nukleoplazmy i jest nazywane pęcherzykiem germinalnym. Po zakończeniu wzrostu cytoplazmy i jądra pierwotnego oocytu staje się on gotowy do fazy dojrzewania.

(c) Faza dojrzewania:

Każda pierwotna komórka jajowa przechodzi dwa etapy dojrzewania, pierwszy mejotyczny i drugi mejotyczny. W pierwszym oddziale mejotycznym pierwotna oocyt dzieli się na dwie bardzo nierówne haploidalne komórki potomne - dużą wtórną oocyt i bardzo małe pierwsze ciało polarne lub polocyt. W drugim przedziale dojrzewania pierwsze ciało polarne może się podzielić, tworząc dwa drugie ciała polarne.

Drugi oocyt ponownie dzieli się na dwie nierówne komórki potomne, duży ootid i bardzo małe drugie ciało polarne. Ootid wyrasta w funkcjonalną haploidalną komórkę jajową. Tak więc z jednego oogonu powstaje jedna komórka jajowa i trzy ciała polarne. Komórka jajowa to prawdziwa żeńska gameta. Ciała polarne nie biorą udziału w reprodukcji, a zatem wkrótce ulegają degeneracji.

Różnicowanie komórek jajowych:

Następujące zmiany występują podczas różnicowania komórki jajowej w komórkę jajową:

(i) Zmiany w jądrze:

Jądro komórki jajowej powiększa się głównie z powodu wytwarzania dużej ilości soku jądrowego. W oocytach niektórych zwierząt (np. Płazów, gadów, ptaków itp.) Pojawiają się chromosomy lampopsa. Jądro rosnącej komórki jajowej znacznie wzrasta.

(ii) Zmiany w cytoplazmie:

(a) Mitochondria są mniej w młodych oocytach, ale zwiększają ich liczbę podczas wzrostu komórki jajowej.

(b) ciała Golgi. W dojrzałych oocytach czasami znikają całkowicie. Wskazuje, że ciała Golgiego są zmienione na inne struktury.

(c) Retikulum endoplazmatyczne (ER). W dojrzałych oocytach błony ER zazwyczaj nie mają rybosomów, ale są perforowane przez pory.

(d) Granulki korowe. Są to kuliste ciała otoczone prostą membraną i zawierają mukopolisacharydy kwasowe. W dojrzałych oocytach zachodzi tworzenie korowych granulek.

(e) Witellogeneza. Synteza żółtka w pierwotnych oocytach nazywa się witellogenezą. U ryb i płazów witellogeneza odbywa się w zmodyfikowanych mitochondriach. U innych kręgowców żółtko nie jest syntetyzowane w oocytach, ale jest produkowane w wątrobie ciała samicy. Następnie jest transportowany w postaci rozpuszczalnej przez krew do komórek pęcherzykowych oocytów, gdzie ostatecznie osadza się w postaci granulek żółtka lub płytek żółtka.

Jajo lub jajko:

Dojrzała jaja lub żeńska gameta mają kształt kulisty. Jego cytoplazma nazywana jest ooplazmą zawierającą duże jądro, zwaną pęcherzykiem germinalnym. Jądro zawiera wybitny jąderko. Cytoplazma jest otoczona błoną komórkową (błoną plazmatyczną).

Membrana tworząca warstwę powierzchniową komórki jajowej nazywa się membraną witelinową (jest to pierwotna błona jajeczna, np. W owadach, mięczakach, płazach i ptakach). W osłonach i rybach błona witelinowa znana jest jako kosmówka. Jaja ssaków zawierają podobną błonę, a w nich jest znana pelona.

Wąska przestrzeń periwitelinowa występuje pomiędzy otoczką pellucida a błoną plazmatyczną. Wtórne błony komórkowe są wydzielane przez tkanki jajnika wokół pierwotnych błon jajecznych. Składają się z chitynowych skorup owadów, ascidianów i cyclostomów lub galaretowatych płaszczy u płazów.

Trzeciorzędowe błony komórkowe są wydzielane przez jajowód lub macicę, np. Galaretkę, która chroni jaja ryb morskich i płazów oraz białko jaja, błony skorupowe i najbardziej zewnętrzną wapienną porowatą skorupę jaja gadów i ptaków. Strona komórki jajowej, która wytłacza ciała polarne, nazywana jest biegunem zwierzęcym. Przeciwną stronę nazywa się słupem roślinnym.

Rodzaje jaj:

A. W zależności od ilości żółtka jaja mają następujące typy:

(i) Jaja mikrolekowe:

Zawierają one bardzo małą ilość żółtka, np. Jaja jeżowca, osłonice, amhioxus. U torbaczy (kangur) i ssaków eutejskich (mężczyzna) zawierają one bardzo mało żółtka, stąd te jaja nazywają się alecithal (prawie wolne od żółtka).

(ii) Jaja mezolekologiczne:

Jaja te zawierają umiarkowaną ilość żółtka, np. Jaja Petromyzona (minoga), ryby płuca, żaby i ropuchy.

(iii) Jaja makrolitowe:

Zawierają dużą ilość żółtka, np. Jaja owadów, rekiny, ryby kostne, gady, ptaki i prototeleskie ssaki.

B. W oparciu o rozkład żółtka w cytoplazmie są to następujące rodzaje jaj:

(i) Jaja homolecalne:

Żółtko rozprowadza się równomiernie po całej ooplasmie (cytoplazmie komórki jajowej), np. Jaja szkarłupni i potochordanów.

(ii) Jaja telolekologiczne:

Żółtko jest skoncentrowane w połowie roślinnej, np. Jaja płazów.

(iii) Jaja miolityczne:

Żółtko jest bardzo duże, które zajmuje prawie całą ooplazmę, pozostawiając wolny tylko niewielki obszar tarczy cytoplazmy dla jądra, np. Jaja gadów, ptaki i ssące komórki jajowe.

(iv) Jaja centrolekowe:

Żółtko jest zlokalizowane w środku, np. Jaja owadów.