На экзамене ЕГЭ по биологии есть задания, связанные с обсуждением процессов размножения у растений и животных, процессов эмбриогенеза, процессов формирования гамет. Например, в задании 24 ЕГЭ по биологии составители часто берут картинку оогенеза, где нужно догадаться, какой это тип гаметогенеза, обосновать свой выбор. Ответить на вопрос о биологическом значении определенной фазы гаметогенеза и типа деления клеток в этой фазе. Есть также задания 8 в ЕГЭ по биологии, где может спрашиваться о последовательности оогенеза или сперматогенеза, там очень часто вы встретите употребление терминов "сперматоцит 1 порядка", "редукционное тельце", "оогонии" и т.д. В задании 27 вам предстоит определить набор хромосом и количество молекул ДНК в этих клетках.
Моя статья поможет вам разобраться с этой темой, разобрать каждую фазу, понять смысл всего происходящего в живых организмах. После изучения вы с легкостью ответите на все вопросы, о которых я писала выше. Более того, мы скоро сделаем это с вами вместе в моем видеоразборе, посвященном этой теме. Подписывайтесь, чтобы не пропустить.
Характеристика половых клеток.
Яйцеклетки – крупные округлые неподвижные клетки, содержат все основные компоненты и структуры, характерные для других клеток. Отличаются относительно большим содержанием запасных питательных веществ в виде желтка. В ядре имеются запасы РНК и рибосом, обеспечивающих синтез жизненно важных белков будущего зародыша.
Покрыты оболочками, которые выполняют защитную функцию и обеспечивают обмен веществ.
Яйцеклетки различных животных отличаются количеством желтка и количеством распределения цитоплазмы.
Сперматозоид.
Мелкие и подвижные клетки, в теле сперматозоида можно выделить отдельные части: головка, шейка, хвост.
Головка – ядро, небольшое количество цитоплазмы, на переднем конце – акросома (видоизмененный аппарат Гольджи, который содержит ферменты для растворения оболочки яйцеклетки). Цитоплазма имеет неколлоидное и дигидрокристаллическое строение. Это объясняет устойчивость к неблагоприятным условиям. В ней находится большое количество митохондрий и две центриоли, от шейки отходит хвост, который представляет собой жгутик, состоящий из микротрубочек, он является органом передвижения.
Развитие половых клеток у животных
Процесс образования половых клеток, то есть гамет, - гаметогенез. У губок и турбеллярий гаметы могут возникать в любом участке тела. У большинства же организмов или образуются в специальных органах. У животных это гонады (половые железы). У высших растений это спорангии, у грибов – гаметангии. Ряд клеточных поколений от первичных половых клеток до гамет называется зародышевый путь.
У высших животных женские гаметы образуются в яичниках, а процесс их образования называется овогенез (оогенез).
Мужские гаметы образуются в семенниках, процесс образования называется сперматогенез.
Половые железы имеют отдельные зоны, в которых протекают соответствующие фазы гаметогенеза.
Гаметогенез:
1. Размножения
Происходит многократное деление клеток стенок гонады митозом. При этом образуется множество диплоидных клеток - -гоний.
2. Роста
Увеличивается объем цитоплазмы и накопление питательных веществ, необходимых для репликации ДНК и удвоения хромосом. В этой фазе клетки начинают мейотическое деление (профаза-I). Наиболее выражена эта фаза в оогенезе.
3. Созревания
Мейотическое деление клеток, дающее клетки с гаплоидным набором хромосом.
4. Формирования
Характерна для сперматогенеза, в ней клетки приобретают свойственную гаметам морфологию и поведение, превращаясь в сперматозоиды.
Сперматогенез
1. Размножения
Клетки семенников многократно делятся митозом, и образуется множество диплоидных клеток – сперматогониев. У человека эта фаза начинается при наступлении полового созревания и продолжается в течение всей жизни.
2. Роста
Сперматогонии вступают в профазу-I мейоза и образуют диплоидные клетки – сперматоциты 1 порядка
3. Созревания
Заканчивается первое деление мейоза. Из каждого сперматоцита 1 порядка образуется две гаплоидные клетки – сперматоциты 2 порядка. Происходит и заканчивается второе деление мейоза. Каждый сперматоцит 2 порядка дает 2 гаплоидные клетки – сперматиды. Из каждой клетки образуется 4 сперматиды.
4. Формирования
Сперматида изменяет морфологическую структуру: образует жгутик, клетка приобретает подвижность и превращается в сперматозоид.
Оогенез.
Оогенез высших животных начинается до рождения и для каждой яйцеклетки завершается только после ее оплодотворения (после проникновения сперматозоида).
1. Размножения
Клетки стенок яичника многократно делятся митозом, образуя диплоидные клетки – оогонии (овогонии). У человека эта фаза происходит в эмбриогенезе.
2. Роста
Оогонии растут, вступают в профазу-I мейоза, образуются ооциты 1 порядка (2n). У человека эта фаза идет в эмбриогенезе и ооциты 1 порядка не изменяются до половой зрелости.
3. Созревания
Ооцит 1 порядка заканчивает первое деление мейоза, образуя две неравные гаплоидные клетки: крупные клетки (ооциты 2 порядка) и мелкую, состоящую в основном из ядра и цитоплазмы, клетку. У этой клетки несколько названий – первичное редукционное тельце, первичное направительное (или полярное) тельце.
После завершения второго деления мейоза ооцит 2 порядка образует две неравные гаплоидные (крупную оотиду и мелкое вторичное редукционное тельце).
Первичное редукционное тельце тоже может поделиться и дать два вторичных редукционных тельца. Таким образом, образуется одна оотида и от одного до трех редукционных телец. У человека и высших млекопитающих второе деление мейоза доходит до стадии метафазы и не продолжается до тех пор, пока в оотиду не проникает сперматозоид. После этого клетка заканчивает мейоз, образуя зрелую яйцеклетку.
У некоторых животных для созревания яйцеклетки проникновение сперматозоида не нужно, и оотида превращается в яйцеклетку без внешней стимуляции. Редукционные тельца разрушаются при созревании яйцеклетки. Таким образом, из одной клетки, вступившей в фазу созревания, образуется одна яйцеклетка и от 1 до 3 редукционных телец. Биологический смысл образования только одной яйцеклетки и гибели трех полноценных с генетической точки зрения редукционных телец обуславливается необходимостью сохранения в одной яйцеклетке всех питательных веществ, необходимых для развития будущего зародыша.