Reproducerea sexuală este realizată cu participarea celor două persoane parentale (de sex masculin și feminin), care au celule specializate sunt formate în organe speciale - gameti. Procesul de formare a gameți numit gametogeneza, etapa principală a gametogeneza este meiozei. Filiala generație se dezvoltă dintr-un zigot - celule, formate prin fuziunea de gameți de sex masculin și feminin. Procesul de fuziune de gameți de sex masculin și feminin se numește fertilizare. O consecință necesară a reproducerii sexuale este recombinarea materialului genetic de la o generație filială.
În funcție de structura specială a gameților, următoarele forme de reproducere sexuală. isogamy, heterogamy și ovogamiyu.
Isogamy (1) - o formă de reproducere sexuală în care gameŃii (și în mod condiționat de sex feminin masculin condiționată) sunt mobile și au aceeași mărime și morfologie.
Heterogamy (2) - o formă de reproducere sexuală, în care gameți masculine și feminine sunt mobile, dar de sex feminin - de sex masculin mai mare și mai puțin mobile.
Ovogamiya (3) - o formă de reproducere sexuală, în care gameți de sex feminin și mai mare decât gameți de sex masculin. În acest caz, gameți de sex feminin numit ouă. gameți de sex masculin, în cazul în care au flagele - sperma. dacă nu aveți - sperma.
Ovogamiya caracteristică a majorității speciilor de animale și plante. Isogamy și heterogamy găsite în unele organisme primitive (alge). În plus față de acestea, unele alge și fungi sunt forme de reproducere, în care se formează celulele embrionare: hologamiya și conjugare. Când hologamii fuziona cu fiecare alte organisme haploide unicelulare, care, în acest caz, acționează ca gârneți. Rezultată zigot diploid împarte apoi prin meioză pentru a produce patru organisme haploide. Când conjugare (4) fuzionează conținutul separă celulele haploide de talus filamentos. Prin canalele special formate din o celulă la alta fluxurile de conținut, zigot diploid este format, care este, de obicei, după perioada de repaus, se împarte meioză.
În eucariotelor, reproducerea sexuală implică formarea de celule sexuale - gameți. gameți de sex masculin sunt sperma, femei - ou. Noul organism este rezultatul fertilizării, fuziunea dintre ovul si sperma nuclee. Ia forma unui zigot.
Evident, gameți trebuie să fie de două ori mai mic număr de cromozomi decat celulele somatice, deoarece în caz contrar numărul de cromozomi din fiecare generație ar trebui să fie dublat. Acest lucru nu se întâmplă din cauza unui tip special de diviziune celulară, meioză.
În reproducerea sexuală în populațiile de a crea o variabilitate genetică mai mare. Ca urmare, o serie de procese, gene, care au fost inițial părinții nativi se găsesc într-o nouă combinație la descendenți. Aceasta se datorează recombinare în cadrul litiera constatat numeroase variatii genetice care creste capacitatea de adaptare a populațiilor și a speciilor.
23. Gametogeneza (oogenesis și spermatogeneza).
1.1. Gametogenesis sau predzarodyshevoe de dezvoltare - procesul de maturare a celulelor sexuale, sau gameți. Deoarece în timpul gametogeneza specializării ova și spermatozoizii se desfășoară în direcții diferite, de obicei izolate ovogeneză și spermatogeneza, respectiv. Gametogeneza prezentă în mod natural în ciclul de viață al unui număr de protozoare, alge, fungi, spori și gimnosperme și animalele multicelulare. In unele grupuri, a doua gameti redusă (marsupiale și fungi bazidievye, plante cu flori). Procesele cele mai detaliate ale gametogeneza la animale multicelulare studiate.
Avantajele reproducerii sexuale
Capacitatea populației la o schimbare mai rapidă.
Diversitatea genetică ridicată la descendenți facilitează adaptarea la condițiile de mediu imprevizibile.
Celulele germinale mature contin un set haploid de cromozomi. coacere -diploidny. Ei au un organite nucleu, citoplasmă celulelor. În ciuda acestui fapt, structura celulelor de reproducere masculine și feminine diferit. Acest lucru se datorează diferitelor funcții. Funcția Spermatozoizii - fertilizarea (stimularea dezvoltării în continuare a oului), furnizarea de informații genetice ale corpului masculin. Toate sperma au flageli, dimensiunea mobil, mici (50-90mkm la om). Se compune din cap, gât, bucata de mijloc si coada. cap -5mkm, gât - cap 5. Sperma este aproape complet ocupat de nucleu, citoplasmă este mic, este într-o stare cu cristale lichide (protecție împotriva efectelor nocive - radiații ionizante). Se află în jurul periferia nucleului. La sfârșitul capului - Acrozom cu un complex Golgi modificat. Enzime: hialuronidaza, mucinases. Membrana plasmatică - proakrozin care se transformă în acrosinul, care trece prin tractul genital feminin (cliveaza inhibitor). acrosinul Funcția - clivaj celulelor foliculare, scindarea unei coajă strălucitoare.
Colul conține o pereche de centrioles. Microtubuli unul dintre ele alungite, fire de urzeală coada formată. In gâtul multor mitocondriilor plasate într-o spirală.
Organelle de mișcare - flageli, capabil de a bate numai atunci când este amestecat cu un secret. Prostată în timpul ejaculării. În caz de încălcare a glandei prostatei - sterilitate masculină.
Funcții: transferurile de fetus jumătate de cromozomi sale viitor; în timpul fertilizării, oul aduce mult mai mult din citoplasmă; ou de embrioni aprovizionarea cu alimente a inventarului înainte de începerea propria putere.
Dimensiunile de ouă mult mai mare decât dimensiunea spermei (130-150 microni la om). Ovulul matur ciorap toate materialele care furnizează stadiile inițiale ale dezvoltării embrionului. În cazul în care sperma sa se maturizeze, încearcă să scape de citoplasma, oul este, dimpotrivă, căutând să mărească valoarea sa. Acolo ribozom, ARNr, ARNt, factori morfogenetice. Multe proteine sunt sintetizate in ficat, corpul gras, și apoi transportat în ou. Ovulul are o membrană plasmatică. In timpul plasma fertilizarea membranei controlează livrarea multor ioni (de exemplu, sodiu). Pentru aceasta se potrivește cu membrana vitelin (glicoproteine - atașarea specifică a spermei propriilor specii oului corespunzătoare), adesea transparent, ou înconjurat de un strat de celule ou radianta - celule de alimentare foliculare. Pentru fertilizare sperma trebuie să treacă prin toate cojile.
materialul Hereditary adus de ou și sperma de aceeași mărime.
Procesul de formare a ovulelor ovogenezei în ovare, ovogeneză. Spermatozoizii sunt produse in testicule, un proces numit spermatogeneza. Cei care și alte celule sunt formate în moduri diferite, dar există unele caracteristici comune.
Spermatogeneza. testicul Morfologic constă dintr-o pluralitate de tubilor seminiferi. Structura lobate. Între tubilor seminiferi - celule Leydinga (începe lucrul la 12-14 ani) au fost sintetizate de testosteron - dezvoltarea caracteristicilor sexuale secundare. Testicul foarte devreme a devenit un organ endocrin, sub influența hormonilor androgeni este formarea organelor sexuale masculine. Seed are suprafata tubilor:
-maturarea și formarea.
Există perioade de creștere cu același nume. zonă de reproducere în porțiunea exterioară a testiculelor. Celulele sunt rotunjite, citoplasmă multe miez mare - spermatogonia. Ei se înmulțește cu mitozei, și testiculele crește în dimensiune până la pubertate, dupa ce - impartit doar celule stem. Celulele de rezervă nu este redusă, iar testicul nu este, de asemenea, redusă. Zona de reproducere 2n2c.sleduyuschaya fază - creștere. Creșterea dimensiunii nucleu, citoplasmă, replicarea ADN-ului este (interfaza 1) Celule - spermatocitelor primul ordin 2n4c. Aceste celule intră în zona de formare și maturizare în tubii seminiferi. Meioza cuprinde două diviziuni mitotice, prima n2c divizie, după a doua - nc.
Oogenesis (ovare). glandelor sexuale sunt stabilite pe două luni a dezvoltării embrionare. La om, a pus foarte timpuriu sac vitelin (formarea caracteristică celulelor germinale primordiale, oferind substanțe nutritive). Celulele germinale (primare) migrează către gonade în curs de dezvoltare și gălbenuș degenerați sac. În embriogenezei, ovarele sunt inactive. Formarea gameți de sex feminin pasiv. Celulele embrionare primare - oogonia, acestea sunt împărțite. Ovocitele au format prima comandă. Divizarea se termină o perioadă de embriogeneza 7mu luni - 7000000 celule primare. 400-500 mature pe tot parcursul vieții, rămânând nerevendicate. Dezvoltarea de ovule la om este blocat în profaza prima divizie meiotice (în stadiul diplotene). Odată cu debutul pubertății ovocitele cresc în dimensiune, la fel dimensiunea gălbenușului. pigmenți Acumulând apar modificări biochimice și morfologice. Fiecare ovocitului este inconjurata de celule foliculare mici cu maturități foliculi. Oul sa se maturizeze, mai aproape de periferie. fluid folicular-l înconjoară pe toate etapele. rupturile folicul. Oul intră în cavitatea abdominală. Apoi, în pâlnia de oviduct. Continuare meioză 2/3 oviductului prin contactul cu ovocitul de sperma.
Când meioză este distribuția cromozomilor. Ca rezultat, miez 4. Conjugarea cromozomilor are loc (datorită secvențelor ADN foarte repetitive în 1gen). Fiecare dintre nuclee in timpul gametogeneza 4 primește doar cromatide din pereche. Ca urmare a meiozei în timpul spermatogenezei fiecare prim ordin spermatsita obținute cromatidelor 4 și 4 sunt formate sperma. Un ovocit nucleu de ordinul întâi 2 format cu un set haploid de cromozomi. Unul dintre ei, cu o multime de citoplasmă (cytokinesis pentru că atunci când divizia este inegală), și un alt - Reducerea (ghid) organism. La fisiune ou ulterioară a produs și corpul de ghidare. Când oogenesis din fiecare ovulului ovocit 1 este format și ghidul de 3 celule care degenerează și dispar. Oul are toate livrările necesare de nutrienți.
Meioza - metoda de distribuire a cromozomi, gene, asigurarea independenței lor, și recombinarea aleatoare. Când oogenesis servește pentru a redistribui citoplasmă intre celule. Crossover - o metodă efectuarea de convergență și de redistribuire a genelor individuale cromozomi omologi.
Meioza cuprinde două diviziuni succesive interfazice scurte între acestea.
Profaza I - profaza prima divizie este foarte complexă și constă din 5 etape:
Leptotena leptonema sau - ambalare de cromozomi, condensarea ADN-ului pentru a forma cromozomi sub formă de filamente subțiri (cromozomilor scurtat).
Zigoți sau zigonema - apare conjugare - cromozomi omologi combinate pentru a forma structuri formate din doi cromozomi conectate, numite tetradelor sau bivalents și compactarea ulterioară.
Paquita sau pahinema - (cea mai lungă etapă) - în unele locuri, cromozomi omoloage strâns împreună pentru a forma chiasmei optice. În ele există trei căi - schimb de segmente între cromozomi omologi.
diplonema Diplotene sau - un cromozom decondensation parțial, în care o porțiune a genomului poate lucra procese au loc de transcriere (formarea ARN), translație (sinteza proteinelor); cromozomi omologi rămân interconectate. La unele animale, cromozomi în oocite în acest stadiu al profaza meiozei dobândi o formă caracteristică, cum ar fi perii tub cromozomi.
Diakinesis - ADN-ul a fost maxim condensat procese sintetice sunt terminate, membrana nucleară este dizolvată; centrioles la poli diverg; cromozomi omologi rămân interconectate.
Până la sfârșitul lui profazei I centrioles migrează spre polii celulei, axul firului format, nucleoli distrus și membrana nucleară
Metafaza I - cromozomi bivalent linia de sus de-a lungul ecuatorului celulei.
Anafaza I - microtubuli redusă, bivalents diviza și dispersa cromozomi spre poli. Este important de remarcat faptul că, datorită conjugării de cromozomi în zygotene, poli diverge cromozomi întregi, constând din două cromatide fiecare, mai degrabă decât cromatidele separate, ca în mitoză.
Telofază I - cromozomi dispiralized și apare plic nuclear.
A doua diviziune meiotică urmează imediat după prima interfaza fără pronunțat: perioada S-absent, deoarece înainte de a doua divizie nu se produce replicarea ADN-ului.
Profaza II - condensarea cromozomilor, centrul celulei este divizat și produsele sale de fisiune diverg spre polii nucleului, anvelopa nuclear descompune, se formează împărțind ax perpendicular pe primul ax.
Metafaza II - cromozom monovalent (format din două cromatidelor fiecare) sunt plasate pe „ecuator“ (echidistant față de „poli“ ai miezului) într-un singur plan, formând așa-numita placă metafază.
Anafaza II - univalents cromatidelor divide și diverg spre poli.
Telofază II - cromozomi dispiralized și apare plic nuclear.
Rezultatul de la un celule diploide formate din patru celule haploide. În cazurile în care meioză este conjugat cu linia de germeni (de exemplu, animale multicelulare), cu dezvoltarea ouălor prima și a doua divizie meiotice dramatic inegale. Rezultatul este un singur ou haploidă și trei celule de reducere așa-numite (derivați abortive din prima și a doua bare).
