Гаметогенез және ұрықтану. Геннің құрылымы және қызметі

Гаметогенез (gametogenesis; грек gametos-жыныс, жыныс клеткасы; genesis-шығу тегі) -жыныс жасушаларының жыныс бездеріндегі (ен, жүмыртқалық) даму процесі.

Аталық жыныс жасушалары-сперматозоидтардың даму процесін сперматогенез (спермиогенез), ал аналық жыныс жасушалары -овоциттердің дамуын ''овогенез'‘ деп атайды

Онтогенез

Онтогонез(грек. on - табыс септігінің жалғауы, ontos - нағыз, нақты және генез) -организмнің жеке дара дамуы. Онтогенез ұрық болып түзілуінен бастап, тіршілігінің соңына дейінгі барлық өзгерістердің жиынтығы.

Онтогенез терминін неміс биологы Э. Геккель ұсынған (1866) . Онтогенез барысында дамып келе жатқан организмнің жеке мүшелері өсіп, жіктеледі және бірігеді. Осы күнгі көзқарастар бойынша Онтогенезге бастау болатын жасушаның ішінде организмнің одан әрі дамуын анықтайтын белгілі бір тұқым қуалаушылық бағдарламасы - код түріндегі мағлұмат сақталады. Бұл бағдарлама бойынша Онтогенез барысында ұрықтың әрбір жасушасындағы ядро мен цитоплазманың әсерлесуі; сондай-ақ, ұрықтың әр түрлі жасушалары мен жасуша кешендерінің өзара әрекеттесулері жүзеге асады.

Тұқым қуалау аппараты өзіндік белок молекулаларының синтезделуін кодтау (белгілеу) арқылы морфогенетикалық процестердің жалпы бағытын ғана анықтайды, ал олардың нақтылы жүзеге асырылуы белгілі дәрежеде (тұқым қуалаушылық нормасы шеңберінде) сыртқы факторлардың әсеріне тәуелді болады. Организмдердің әр түрлі топтарында Онтогенездің тұқым қуалаушылық бағдарламасының мүлтіксіз орындалу деңгейі мен оның реттелу шегінің мүмкіншілігі мол.

Жануарларда Онтогенез процесін реттеуде жүйке және эндокрин жүйелері маңызды рөл атқарады. Олардың Онтогенезінде мынадай кезеңдер бар: ұрыққа дейінгі кезең (олгаметогенез бен ұрықтанудан тұрады) ;

эмбрионалдық кезең - жануарлар организмінің ұрықтанғаннан бастап (зигота), ұрықтың туғанға немесе жұмыртқадан шыққанға дейінгі даму, өсу, қалыптасу мерзімі;

постэмбрионалдық кезең - жануарлардың туғаннан кейінгі өсу, есею, ұрпақ қалдыру, қартаю сатыларынан тұрады. Жануарлар Онтогенезінің: дернәсілдік, жұмыртқа салу және құрсақтық типтері бар.

Сперматогенез процесі аталық жыныс безінің (ен) ирек тұқымдық өзекшелері қабырғаларында жүреді. Ол төрт: көбею, өсу, жетілу және қалыптасу кезендерінен тұрады.

Көбею кезеңінде жас жыныс клеткалары үздіксіз митоздық бөліну арқылы көбейіп, сперматогониялар (алғашқы аталық жыныс жасушалары) түзіледі. Олардың біраз бөлігі митоз арқылы бөлініп, одан әрі көбейе береді. Ал қалған бөлігі бөлінуін тоқтатып, сперматогенездің келесі өсу кезеңіне өтеді.

Өсу кезеңінде сперматогониялар келесі кезеңдердегі бөліну процестеріне қажетті заттармен (ДНҚ, протеиндермен) қорланып, үлкейіп өседі де, біріншілік сперматоциттерге айналады.

Жетілу кезеңі жыныс жасушаларының қатарынан екі рет бөлінуімен ерекшеленеді. Бірінші бөліну нәтижесінде екіншілік сперматоциттер, ал екінші рет бөлінуден соң, екіншілік сперматоцитерден ядроларында хромосомалардың гаплоидты (сыңар хромосомалар) жиынтығы болатын сперматидалар пайда болады.

Қалыптасу кезеңінде сперматидалардан сперматозоидтар түзіледі. Әрбір біріншілік сперматоциттен төрт сперматозоид жетіледі.

Cперматогенез

Сперматогенез- процесі аталық жыныс безінің (ен) ирек тұқымдық өзекшелері қабырғаларында жүреді.

көбею,

өсу

жетілу

қалыптасу

Cперматогенез

Сперматозоид (грек. Sperma, spermatos - ұрық, zoon - тіршілік иесі және eіdos - түр) - адамның, жануарлар мен көптеген өсімдіктердің жетілген гаплоидты аталық жыныс клеткасы. 1677 жылысперматозоидты сүтқоректілердің спермасынан Антони ван Левенгук тапты. Ал сперматозоид терминін ғылымға 1827 жылы К. М. Бэр енгізді. Сперматозоид сперматогенез процесінің (адам мен жануарлар аталық безінде сперматозоидтардың түзілуі) нәтижесінде пайда болып, аналық жұмыртқа клетканы ұрықтандырады. Сперматозоидпен аналық жұмыртқа қосылғаннан кейін зигота түзіледі де, ұрықтың дамуы басталады. Жануарлардағы сперматозоидтың ұзындығы әр түрлі болады. Мысалы, омыртқалы жануарларда 10 - 100 мкм, жәндіктерде бірнеше мм-дей болады. Адам сперматозоидының орталық көлемі 16 - 19 мкм3.

Сперматозоидтар талшықты және талшықсыз болып бөлінеді. Кәдімгі талшықты сперматозоидтар барлық омыртқалы жануарлар мен көптеген омыртқасыздарға тән. Талшығы (құйрығы) қозғалу қызметін атқарып, сперматозоидты жылжытады, онда аденозин үш фосфор қышқылын ыдырататын белок, денесінде қысқа басы болады. Басында аталық тұқым қуалайтын материал сақтайтын ядросы бар. Оның алдыңғы жағында акросома (Сперматозоидтың жұмыртқа қабығы арқылы өтуіне жағдай жасайды) орналасқан.

Сперматозоидтардың тіршілік ету ұзақтығы да әр түрлі. Мысалы, әйелдің жатырында 2, 5 сағат, жылқының жыныс жолында 5 - 6 тәулік, қоянда - 30 сағат, құстарда - 3 апта, жабайы араларда - 3 - 4 жылға созылады. Талшықсыз сперматозоидтар құрттарға, көпаяқтыларға, шаянтәрізділер мен кенелерге тән. Ал реликт термиттерде (Mastotermes darwіnіesіs) ғана көп талшықты сперматозоидтар (100-ге жуық, олар жай қозғалады, акросомалары болмайды) кездеседі.

Сперматозоидтың құрлысы

Овогенез аналық жыныс безінің (жұмыртқалықтың) фолликулды аймағында (жыныс жасушаларының даму процесі жүретін жұмыртқалықтың аймағы) жүреді.

Овогенез процесінде овоциттер үш даму кезендерінен: көбею, өсу және жетілу кезеңдерінен өтеді. Аталған кезендерде кезегімен әртүрлі даму сатыларындағы аналық жыныс жасушалары: овогониялар, біріншілік овоциттер, екіншілік овоциттер және пісіп жетілген овоциттер (жұмыртқа жасушалары) дамиды.

Әрбір біріншілік овоциттен тек бір ғана жүмыртқа жасушасы (овоцит) пісіп жетіледі. Овоцитпен қатар, кейіннен кері ыдырап кететін 3 бағыттауыш денешіктер де пайда болады.

Овогенез

Овогенез процесінде овоциттер үш даму кезендерінен:

көбею,

өсу

жетілу

Овогенез

Овогенез (ovogenesis, лат. ovum - жұмыртқа, genesis - шығу тегі) -жұмыртқа жасушасының даму процесі. Овогенез көбею, өсу және жетілу кезеңдерінен тұрады. Көбею кезеңінде сарыуыз қапшығы энтодермасынан аналық жыныс безі бастамасына қан арқылы келіп орналасқан алғашқы жас жыныс жасушалары - гоноциттер митоз арқылы көбейіп, овогонияларға айналады.

Бұл процесс адам, сиыр, қой, ешкі, шошқа ұрықтарында тек іштегі эмбриондық кезеңде ғана, ал жыртқыш жануарларда туғаннан кейін де жүреді. Өсу кезеңінде овогониялар біріншілік овоциттерге айналады. Біріншілік овоциттер ядроларының жетілу деңгейі бірінші мейоздық бөліну профазасының алғашқы сатысындағы даму кезеңінде болады. Овоциттер фолликулалы жасушалар қабығымен қапталып, жұмыртқалықтың өсуші фолликулдарына айналады. Біріншілік овоциттер осы күйінде жұмыртқалықта овуляция кезеңіне (көпіршікті фолликулдың жарылуына) дейін сақталады.

Үшінші жетілу кезеңі, яғни біріншілік овоциттердің I және II мейоздық бөлінуі, овуляция алдында немесе овуляция кезінде жүріп, өздерінен I және II бағыттаушы денешіктер (полоциттер) бөліп, екіншілік овоциттерге, одан соң пісіп жетілген овоцитке (жұмыртқа жасушасы) айналады. Жетілген овоциттердің ұрықтануға бейімділігі 24 сағатқа ғана созылады, содан соң ұрықтануға жарамай, ыдырай бастайды

Овогенез

В отличие от образования сперматозоидов, которое происходит только после достижения половой зрелости, процесс образования яйцеклеток у человека начинается еще в эмбриональном периоде и течет прерывисто. У зародыша полностью осуществляются фазы размножения и роста и начинается фаза созревания. К моменту рождения девочки в ее яичниках находятся сотни тысяч овоцитов 1-го порядка, остановившихся, «застывших» на стадии диплотены профазы 1 мейоза - первый блок овогенеза.

В период полового созревания мейоз возобновится: примерно каждый месяц под действием половых гормонов один из овоцитов (редко два) будет доходить до метафазы 2 мейоза - второй блок овогенеза. Мейоз может пройти до конца только при условии оплодотворения; если оплодотворение не происходит, овоцит 2-го порядка погибает и выводится из организма.

Жұмыртқа жасушасының құрлысы

Овогенез

Белгісі

Сперматогенез

Тууға дейін ғана

Әуелгі жасушалар көбейген кезде

Жыныстық пісіп жетілу басталғанда және жыныс қызметі сөнген кезде

1 жұмыртқажасуша

Жыныс безінің бір жасушасынан нәтижесінде түзілген толық жарамды гаметалар

4 сперматозоид

Көп (қатысады)

Гаметалардағы(митохондриялы ДНҚ) цитоплазма саны

Аз (жоқ болу)

«Сәулелі тәжі» бар, екі сперматозоидтың бір мезгілде ұрықтандыруына кедергі келтіреді

Қосалқы жасушалар

Жоқ

Жоқ. Губкаларда және ішекқуыстыларда ол амебаға ұқсас, сперматозоидтарды қарпуы мүмкін

Гаметалардың қозғалғыштығы

Бар

Ұрықтану

Ұрықтану - аталық және аналық жыныс клеткаларының қосылуынан зиготаның пайда болуы. Ал бұл жаңа организмнің бастамасы болып табылады. Ұрықтану негізіне жынысты көбею және ата-анасынан ұрпағына тұқым қуалайтын белгілердің берілуі жатадыы.

ұрықтанудың екі маңызы айрықша көрінеді:

спермияның жұмыртқа клеткасымен қосылуы жұмыртқа клеткасын тыныштық күйден дамуға итермелейді;

гаплоидты жұмыртқа клеткасы мен спермия ядроларының қосылуы (кариогамия) аталық және аналық тұқым қуалау факторларын біріктіретін диплоидты синкарионның пайда болуына әкеледі