Що таке овогенез, де він здійснюється

Всі живі організми на нашій планеті мають здатність розмножуватися. Процес розмноження забезпечує відтворення виду та збільшення числа особин.

Що таке овогенез

Існує два види розмноження, які мають суттєві відмінності:

Безстатевим вважається розмноження, при якому в процесі не беруть участь статеві клітини. Особина, що утворилася в результаті такого розмноження, практично не відрізняється від батьківського організму.
Статеве розмноження має велике значення для еволюції, оскільки в результаті відбувається утворення особин з новими комбінаціями генів, створюється генетичне розмаїття. Такі особини стають матеріалом для природного відбору.
Для людини та більшості тварин характерне статеве розмноження. У процесі беруть участь дві особи чоловіча та жіноча. Їхні репродуктивні органи виробляють статеві клітини – гамети. У жіночому організмі утворюються яйцеклітини, у чоловічому - сперматозоїди.

Обережно! Якщо викладач виявить плагіат у роботі, не уникнути великих проблем (аж до відрахування). Якщо немає можливості написати самому, замовте тут.

Слово «гамета» утворене від грецького gamos і означає «жінка у шлюбі». Внаслідок злиття гамет виникає новий організм. Після проникнення сперматозоїда в яйцеклітину її поверхня стає непроникною для інших сперматозоїдів.

Ядра яйцеклітин та сперматозоїдів містять набір хромосом, характерних для нового організму. При злитті статевих клітин хромосомні набори поєднуються. Тобто майбутній організм успадкує ознаки обох батьків.

Яйцеклітини утворюються в жіночих статевих залозах - яєчниках, розташованих у черевній порожнині.Розвиток яйцеклітини відбувається ще під час ембріонального розвитку жіночої особини. Надалі їх кількість зменшується.

У яєчнику новонародженої дівчинки міститься від 500 тисяч до 1 мільйона незрілих статевих клітин. На момент статевого дозрівання їх залишиться 400 тисяч. А з них дозріє лише 350-500.

У чоловічих статевих залозах розвиваються сперматозоїди. Їхня суміш з поживною рідиною називається спермою. У 1 см3 сперми міститься від 20 до 60 мільйонів сперматозоїдів.

Відмінність у роботі жіночих і чоловічих статевих органів полягає у кількості вироблених ними статевих клітин. Статеві залози дорослого чоловіка здатні виробляти 30 мільйонів сперматозоїдів на день, а жінки близько 500 зрілих клітин за все життя.

Шлях розвитку жіночих гамет в організмі називається овогенез (або оогенез). Освіта чоловічих клітин зветься сперматогенезу.
Процес освіти, розвитку та дозрівання гамет називається гаметогенезом. Гаметогенез дає можливість добутку потомства.

Типи овогенезу

Вирізняють кілька типів овогенезу. Залежно від місця утворення яйцеклітини розрізняють дифузний та локалізований овогенез.
Дифузний тип характерний для губок та деяких видів плоских хробаків. Яйцеклітини можуть утворюватися у будь-якій ділянці тіла живого організму.
Для інших видів тварин і людини властиве утворення яйцеклітини в жіночих статевих органах - яєчниках. Такий тип овогенезу називається локалізованим.
І при дифузному, і при локалізованому типі овогенезу зростання клітин може відбуватися за солітарним і аліментарним типом. Це залежить від наявності спеціальних допоміжних клітин.
Солітарний овогенез відрізняється самостійним синтезом макромолекул.Всі необхідні речовини статеві клітини синтезують із целомической рідини та статевої залози у вигляді простих низькомолекулярних сполук. Солітарний тип зустрічається у природі вкрай рідко.

Целомічна рідина містить слабоконцентровані розчини цукру, жирів та інших речовин. Вона заповнює порожнини між стінкою тіла та внутрішніми органами. При аліментарному типі овогенезу яйцеклітина входить у складні стосунки з допоміжними клітинами. Даний тип поділяють на нутриментарний та фолікулярний овогенез.

Нутриментарний тип характеризується розташуванням навколо нерухомої яйцеклітини трофоцитів-абортивних статевих клітин. Вони пов'язані з нею цитоплазматичними містками. Живлячі клітини синтезують рибосомну РНК. Вчені вивчили нутриментарний тип овогенезу комах та деяких видів хробаків.
Фолікулярний тип овогенезу спостерігається у більшості безхребетних, всіх видів хребетних та людини. Допоміжні фолікулярні клітини не синтезують поживні речовини, лише транспортують їх.
Для харчування яйцеклітини застосовуються всі резерви організму. Вона приймає білки, жири та амінокислоти з інших органів. Наприклад, у курки поживні речовини в статеві залози надходять із печінки.
Фолікулярні клітини розвиваються із соматичних клітин яєчника. Вони оточують яйцеклітину та утворюють фолікул. Усі види РНК синтезуються у самій яйцеклітині. Клітини виконують захисну та регуляторну функції, а також синтезують вторинні оболонки.
Розподіл овогенезу на різні типи відбувається відповідно до типу живлення яйцеклітини.

Етапи

Процес утворення жіночих і чоловічих статевих клітин включає кілька етапів, або періодів. Шлях їх розвитку складається з освіти, зростання та дозрівання гамет.
Сперматогенез проходить у чотири стадії:

1. Стадія розмноження є розмноженням попередників стовбурових клітин шляхом мітозу - непрямого поділу клітин.
2. Стадія зростання полягає у збільшенні розмірів клітини.
3. Стадія дозрівання включає мейоз – розподіл ядра клітини зі зменшенням числа хромосом вдвічі. В результаті утворюється 4 сперматиди.

Сперматиди і сперматозоїди є різними стадіями формування чоловічих гамет. Сперматиди утворені в процесі мейозу і є недиференційованими клітинами, сперматозоїди – морфологічно диференційовані клітини.

4. Стадія формування полягає у придбанні форми сперматозоїдів у сперматид, що містять одинарний набір хромосом.
На відміну від сперматогенезу, у процесі овогенезу виділяють три періоди. Період формування відсутній, в іншому процеси ідентичні.

Періоди овогенезу

Формування жіночих статевих клітин починається ще у внутрішньоутробному періоді. Процес овогенезу складається з трьох періодів:

Тривалість періодів різниться в різних видів тварин.

Період розмноження

Під час ембріонального розвитку плода відбувається розподіл первинних статевих клітин яєчника. Вони накопичуються в кірковому шарі яєчника і є попередниками

справжніх яйцеклітин. Такі стовбурові клітини називаються овогоннями. Вони відповідають за накопичення поживних речовин – білків, жирів та глюкози. Овогонії ідентичні зародковим клітинам і мають диплоїдний набір хромосом.
Поверхня вовні гладка, але має невелику кількість ворсинок. Вона складається з великого ядра з вираженим ядерцем і вузького обідка цитоплазми, що містить:

• мітохондрії;
• ліпідні краплі;
• комплекс Гольджі;
• ендоплазматичну мережу;
• рибосоми.

Період зростання

Наприкінці першого триместру внутрішньоутробного розвитку овонії перетворюються на овоцити першого порядку. Ця фаза відрізняється більшою тривалістю, ніж у сперматогенезі. Клітини перебувають у стадії поділу до овуляції. У цей час відбувається синтез ДНК та добудовування другої хроматиди.
Овоцит першого порядку характеризується збільшеною кількістю цитоплазми проти овонією. Також зростає кількість мітохондрій та розвивається комплекс Гольджі.
На поверхні овоциту першого порядку розташовано безліч ворсинок, оточений фолікулярними клітинами.

Період дозрівання

З початку статевого дозрівання і до закінчення репродуктивного періоду відбувається перехід овоцитів першого порядку до овоцитів другого порядку, а пізніше — до яйцеклітин.
Навколо овоциту другого порядку утворюється прозора оболонка, яка відокремлює його від фолікулярних клітин. У прозору зону (оболонку) впроваджуються ворсинки овоциту та цитоплазматичні відростки фолікулярних клітин. Прозора оболонка та клітини захищають овоцит від зовнішніх впливів.
З одного овоциту першого порядку формується овоцит другого порядку та направне (або полярне) тільце. У матковій трубі овоцит утворює яйцеклітину та направне тільце. Полярне тільце теж проходить процес розподілу. Направні тільця з часом руйнуються.
У процес овуляції з яєчника виходить овоцит другого порядку. При його злитті зі сперматозоїдом відбувається утворення яйцеклітини. Результатом їхньої взаємодії є подальше поділ та розвиток зародка.
Зрілою яйцеклітиною, здатною до запліднення, є овотиду. Вона несе жіночу спадковість.

Схема

Овогенез проходить три стадії розвитку яйцеклітини.У кожну з них відбувається ускладнення будови та зміна розміру жіночої гамети. Ці процеси можна зобразити схематично.

Здатність відтворювати собі подібних істот шляхом розмноження та подальшого розвитку є особливістю живих організмів. В результаті збільшується різноманітність ознак, підвищуються життєва стійкість та адаптаційні властивості.