Как называют мужские и женские клетки в чем состоят
Половая клетка
Гаметы (от греч. γᾰμετή — жена, γᾰμέτης — муж) — репродуктивные клетки, имеющие гаплоидный (одинарный) набор хромосом и участвующие в гаметном, в частности, половом размножении. При слиянии двух гамет в половом процессе образуется зигота, развивающаяся в особь (или группу особей) с наследственными признаками обоих родительских организмов, продуцировавших гаметы.
У некоторых видов возможно и развитие в организм одиночной гаметы (неоплодотворённой яйцеклетки) — партеногенез.
Содержание
Морфология гамет и типы гаметогамии
Морфология гамет различных видов достаточно разнообразна, при этом продуцируемые гаметы могут отличаться как по хромосомному набору (при гетерогаметности вида), величине и подвижности (способности к самостоятельному передвижению), при этом гаметный диморфизм у различных видов варьирует в широких пределах — от отсутствия диморфизма в виде изогамии до своего крайнего проявления в форме оогамии.
Изогамия
Если сливающиеся гаметы морфологически не отличаются друг от друга величиной, строением и хромосомным набором, то их называют изогаметами, или бесполыми гаметами. Такие гаметы подвижны, могут нести жгутики или быть амёбовидными. Изогамия типична для многих водорослей.
Анизогамия (гетерогамия)
Гаметы, способные к слиянию, различаются по размерам, подвижные микрогаметы несут жгутики, макрогаметы могут быть как подвижны (многие водоросли), так и неподвижны (лишённые жгутиков макрогаметы многих протистов).
Оогамия
Способные к слиянию гаметы одного биологического вида резко различаются по размерам и подвижности на два типа: мужские гаметы малого размера и крупные неподвижные женские гаметы — яйцеклетки. Различие размера гамет обусловлено тем, что яйцеклетки содержат запас питательных веществ, достаточный для обеспечения нескольких первых делений зиготы при её развитии в зародыш.
Мужские гаметы — сперматозоиды животных и многих растений подвижны и и обычно несут один или несколько жгутиков, исключением являются лишённные жгутиков мужские гаметы семенных растений — спермии, которые доставляются к яйцеклетке при прорастании пыльцевой трубки, а также безжгутиковые сперматозоиды (спермии) нематод и членистоногих.
Литература
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Половая клетка» в других словарях:
половая клетка — гамета Словарь русских синонимов. половая клетка сущ., кол во синонимов: 1 • гамета (5) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
половая клетка — Содержит гаплоидный набор хромосом [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN germ cell … Справочник технического переводчика
половая клетка — sexual (sex) cell половая клетка. Любая гамета на любой стадии ее развития (от первичной П.к.). (Источник: «Англо русский толковый словарь генетических терминов». Арефьев В.А., Лисовенко Л.А., Москва: Изд во ВНИРО, 1995 г.) … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.
ПОЛОВАЯ КЛЕТКА — Общий термин для обозначения репродуктивной клетки на любой стадии развития. Следует различать с гаметой, созревшей половой клеткой … Толковый словарь по психологии
Первичная половая клетка — Гоноцит (лат. gonocytus; гоно + гист. cytus клетка) или первичная половая клетка эмбриональная клетка, из которой впоследствии могут образоваться сперматозоиды или яйцеклетки. Также гоноцитом могут называться любые клетки, участвующие в процессе … Википедия
Яйцо женская половая клетка* — (ovum) или женская половая клетка в ее окончательно сформированном виде Яйцо при созревании у большинства Меtazoa окружается слоем клеток, образующих кругом него оболочку или фолликулу и называемых фолликулярными. Но такого слоя может и не быть.… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
ЖЕНСКАЯ ПОЛОВАЯ КЛЕТКА — женская половая клетка, то же, что яйцо … Ветеринарный энциклопедический словарь
МУЖСКАЯ ПОЛОВАЯ КЛЕТКА — мужская половая клетка, то же, что спермий … Ветеринарный энциклопедический словарь
Оогоний (клетка) — У этого термина существуют и другие значения, см. Оогоний. Оогоний незрелая половая клетка, способная к митозу. У большинства животных предшественники оогониев первичные половые клетки размножаются за счет митотических делений во время… … Википедия
Как называют мужские и женские клетки в чем состоят
Подробное решение параграф § 40 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Пасечник В.В., Каменский А.А., Рубцов A.M. Углубленный уровень 2019
Вопрос 1. Что такое мейоз? Где он происходит у разных организмов?
Мейоз — процесс деления клеток, в результате которого из одной диплоидной клетки образуются клетки с гаплоидным набором хромосом.
Этот процесс происходит при образовании половых клеток. Присутствует в жизненном цикле ряда простейших, водорослей, грибов, споровых и голосеменных растений, а также многоклеточных животных (в т.ч. человека и многих позвоночных животных). Мейоз происходит только в половых железах.
У организмов, относящихся к другим царствам живой природы, половое размножение осуществляется несколько иначе. Например, у растений оно происходит исключительно на стадии гаметофита. Именно на этом этапе жизненного цикла растения формируют особые органы, продуцирующие половые клетки — антеридии и архегонии.
Вопрос 2. Для каких организмов характерно двойное оплодотворение?
Для покрытосеменных растений характерно так называемое двойное оплодотворение с образованием особой питательной ткани — эндосперма.
Вопрос 3. У кого наблюдается самооплодотворение?
Самоопыление и самооплодотворение наблюдается у высших растений (из культурных злаков — пшеница, овёс, ячмень и др., из бобовых — горох, фасоль и др., многие сорные растения с мелкими невзрачными цветками из семейства крестоцветных, гвоздичных и др.).
Самооплодотворение наблюдается также и у одноклеточных организмов, заключающееся в слиянии двух ядер (диатомовые водоросли, споровики, некоторые амебы).
Самооплодотворение наблюдается также у гермафродитов: распространено среди беспозвоночных (свойственен некоторым кишечнополостным (гидре), почти всем плоским червям (ресничным, сосальщикам, ленточным червям), некоторым кольчатым червям (пиявкам, малощетинковым кольчецам), некоторым моллюскам и т.д. Среди позвоночных — некоторым рыбам (морскому окуню, морскому карасю).
Вопрос 4. Как называют мужские и женские половые клетки? В чём состоят особенности их строения?
Мужские половые клетки называются сперматозоидами, а женские половые клетки — яйцеклетками.
Размер сперматозоида маленький (50 — 55 мкм), он быстрый и подвижный, а количество сперматозоидов огромно. Строение: состоят из головки, шейки и жгутика, который необходим для движения сперматозоида.
Яйцеклетки всегда крупнее сперматозоидов, поскольку содержат запас питательных веществ. Диаметр яйцеклетки большинства млекопитающих, в том числе и человека, составляет десятые доли миллиметра.
Вопрос 5. Как происходит развитие половых клеток?
В половых железах, где происходит развитие половых клеток, различают три зоны, где последовательно проходят этапы созревания гамет.
В первой зоне происходит (посредством митоза) размножение первичных половых клеток, т. е. там их количество увеличивается. У самцов млекопитающих, в том числе и у мужчин, этот процесс начинается с момента полового созревания и продолжается до старости. Всего в течение жизни мужчины формируется огромное число сперматозоидов — приблизительно 1012 штук.
У самок млекопитающих, в том числе и у женщин, первичные половые клетки делятся ещё во время эмбрионального развития, т. е. до момента рождения девочки. Но зато будущих яйцеклеток запасается в избытке — около миллиона, из которых окончательно в течение детородного периода жизни женщины созревают приблизительно четыре сотни.
Во второй зоне половых желёз происходит рост будущих гамет. Особенно сильно при этом увеличиваются в размерах будущие яйцеклетки.
В третьей зоне происходит созревание половых клеток и мейоз, представляющий собой, как вы помните, особый вид деления клеток, при котором число хромосом в дочерних клетках уменьшается в два раза. Это необходимо для сохранения постоянства числа хромосом в клетках организма при половом размножении.
В процессе сперматогенеза все четыре клетки, образовавшиеся при мейозе, становятся сперматозоидами. При этом их ядра уменьшаются, формируется орган проникновения (акросома), а на противоположном конце клетки появляется жгутик.
При оогенезе всё происходит по — другому. Во время деления первичных половых клеток цитоплазма распределяется неравномерно, и только одна клетка из четырёх образовавшихся при мейозе получается жизнеспособной. Три остальные превращаются в особые направительные тельца, которые дают возможность нормально пройти мейозу и сбросить излишний наследственный материал, а также обеспечить яйцеклетку запасом питательных веществ.
Вопрос 6. Почему бесполое размножение у гидры наблюдается в тёплое время года, а половое — осенью?
Бесполым способом гидры размножаются в благоприятное время года, когда у них достаточно пищи, чтобы активно расти.
С наступлением осени, когда погода становится прохладной и пищи недостаточно, или с наступлением неблагоприятных условий, гидра приступает к половому размножению. После этого гидры гибнут, т. е. в природе гидра в лучшем случае живет с весны до осени (если считать стадию яйца, то с осени до осени, т. е. один год). Таким образом, половое размножение гидр можно также считать способом пережить неблагоприятный период года в форме яйца, имеющего защитную оболочку. Также половое размножение сопровождается комбинативной изменчивостью (т. к. при образовании половых клеток происходит мейоз). За счет комбинативной изменчивости изменяется комбинация генов, в результате у организмов возникают новые сочетания признаков. Т.о. в изменившихся условиях какие — то особи (с каким — то определенным сочетанием признаков) могут выжить.
Вопрос 7. Почему в гаметах набор хромосом уменьшен вдвое по сравнению с набором хромосом в соматических клетках?
После слияния гамет в дочерних клетках восстанавливается свойственный им кариотип. Поэтому, для поддержания кариотипа постоянным в ряду поколений, в гаметах набор хромосом уменьшен вдвое по сравнению с набором хромосом в соматических клетках.
Вопрос 8. Чем сперматозоиды отличаются от спермиев?
Сперматозоид подвижный, у него есть жгутик и он может сам передвигаться, а у спермия нет жгутика и он находится в пыльцевом зерне (у голосеменных и покрытосеменных растений, например) и переносится вместе с ним при опылении.
Вопрос 9. Что такое акросома и для чего она нужна?
Акросома — органоид сперматозоида, расположенный в передней части его головки. Обычно чашевидный или копьевидный. Имеется у подавляющего большинства животных. Представляет собой мембранный пузырек. Возникает аналогично лизосоме благодаря функционированию комплекса Гольджи в клетках — предшественниках сперматозоидов.
При оплодотворении в результате воздействия на сперматозоид сигнальных веществ оболочки яйцеклетки и содержимого яйцевода происходит акросомная реакция, в ходе которой акросома сливается с наружной мембраной. При этом из акросомы высвобождаются ферменты, растворяющие яйцевую оболочку. В частности, акросома содержит фермент гиалуронидазу.
Вопрос 10. Составьте сравнительную таблицу сперматогенеза и оогенеза.
Вопрос 11. Можно ли согласиться с утверждением о том, что зрелые сперматозоиды, готовые к оплодотворению, формируются лишь после завершения мейоза, в то время как ооциты созревают до его завершения?
Да, можно. В группах, для которых характерен жизненный цикл с гаметической редукцией (например, многоклеточные животные) мейоз сопряжён с гаметогенезом, однако и здесь нельзя говорить о полной идентичности этих процессов. Потому что, зрелый сперматозоид, готовый к оплодотворению, формируется лишь по завершении мейоза, в то время как ооцит созревает до его завершения.
Вопрос 12. Можно ли согласиться с утверждением о том, что слияние гамет в ходе полового процесса происходит ещё до завершения мейоза в ооците?
Биология. 11 класс
§ 19. Строение и образование половых клеток
Как уже отмечалось, бóльшая часть видов эукариот обладает способностью к половому размножению. Вам также известно, что специализированные клетки, обеспечивающие половое размножение организмов, называются половыми клетками, или гаметами. Их слияние (за исключением случаев партеногенеза) приводит к образованию зиготы, из которой в дальнейшем развивается новая особь.
Гаметогенез — процесс образования половых клеток — у многоклеточных организмов, как правило, протекает в специальных органах. У животных, за исключением самых примитивных (например, кишечнополостных), гаметогенез осуществляется в половых железах *— гонадах*. Мужские половые железы называются семенниками, женские — яичниками. *Формирование половых клеток у ряда водорослей, грибов и растений происходит в гаметангиях. Так, у споровых растений сперматозоиды образуются в антеридиях, а яйцеклетки — в архегониях.*
Строение половых клеток. Рассмотрим особенности строения гамет на примере типичных половых клеток животных — сперматозоида и яйцеклетки.
Сперматозоиды животных обычно состоят из головки, шейки, средней части *(вставочного, или промежуточного отдела)* и жгутика (хвоста), обеспечивающего активное передвижение (рис. 19.1). В головке находится ядро, перед ним располагается акросома — особый мембранный пузырек. Он содержит ферменты, растворяющие оболочки яйцеклетки при оплодотворении. В узкой шейке сперматозоида находятся две центриоли, *расположенные перпендикулярно друг другу*. От одной из них, более удаленной от ядра, берет начало *аксонема —* осевая нить жгутика. * Аксонема устроена типично для жгутиков эукариот: ее основу составляют девять пар периферических микротрубочек, окружающих две центральные (9 × 2 + 2).* Начальный отдел осевой нити, проходящий через несколько расширенную среднюю часть сперматозоида, окружен митохондриями. Они вырабатывают АТФ, *за счет гидролиза которой молекулы белка динеина, связанные с периферическими микротрубочками аксонемы,* приводят жгутик в движение.
Таким образом, сперматозоид лишен запаса питательных веществ и содержит минимальное количество внутриклеточных структур, обеспечивающих его подвижность и способность к оплодотворению яйцеклетки. Энергию, необходимую для движения, сперматозоиды получают, прежде всего, за счет расщепления веществ, которые содержатся в окружающей их семенной жидкости.
*Голландский микроскопист А. ван Левенгук, впервые описавший сперматозоиды в 1677 г., высказал предположение о том, что в каждом из них уже содержится маленький сформированный человечек — «гомункулюс». Женский организм, по мнению Левенгука, лишь предоставляет «питательную почву» для роста этого человечка. Многие натуралисты XVII—XIX вв. и вовсе считали, что сперматозоиды являются паразитами, живущими в семенной жидкости. Только в 1876 г. немецкий зоолог О. Гертвиг исследовал механизм оплодотворения и доказал, что началу развития нового организма предшествует проникновение сперматозоида в яйцеклетку и последующее слияние ядер этих клеток.
В 1 мл семенной жидкости человека обычно содержится 60—100 млн мужских половых клеток. Скорость движения сперматозоидов составляет от 2 до 5 мм/мин. В женских половых путях они могут оставаться жизнеспособными до 5 сут, однако сохраняют способность к оплодотворению яйцеклетки, как правило, не более 24 ч.
Сперматозоиды некоторых животных (определенных видов рыб, ракообразных и др.) имеют не один жгутик, а два или более. Мужские гаметы круглых червей вообще лишены жгутиков. Они имеют амебоидную форму и передвигаются при помощи ложноножек. У некоторых сумчатых млекопитающих сперматозоиды сдвоены и передвигаются в паре, при этом их жгутики работают синхронно. Разделение такой пары происходит непосредственно перед оплодотворением яйцеклетки.*
Яйцеклетки большинства животных неподвижн ы и обычно имеют округлую форму (рис. 19.2). Женская половая клетка содержит крупное ядро и цитоплазму с различными органоидами, а также с запасом питательных веществ для развития зародыша. Как правило, яйцеклетки намного крупнее сперматозоидов и большинства соматических клеток. Так, диаметр яйцеклетки человека составляет 150–200 мкм, в то время как длина сперматозоида равна приблизительно 60 мкм при ширине головки около 3 мкм.
Самые крупные женские гаметы характерны для животных, зародыши которых развиваются вне материнского организма — птиц, пресмыкающихся, земноводных, многих рыб. Например, размер яйцеклетки (икринки) лягушки составляет 2 мм, лососевых рыб — 6–9 мм. У птиц диаметр яйцеклеток может достигать нескольких сантиметров.
Поверх плазмалеммы яйцеклетка может быть окружена еще одной или несколькими оболочками. Они выполняют главным образом защитную функцию. *Различают первичные, вторичные и третичные оболочки яйцеклеток.
Первичная оболочка, называемая желточной, имеется у яйцеклеток почти всех животных, за исключением губок и большинства кишечнополостных. Эта оболочка является производной цитоплазматической мембраны. Она обеспечивает видоспецифичное узнавание сперматозоидов, благодаря чему половые клетки особей одного вида не сливаются с гаметами других видов живых организмов.
Вторичные оболочки формируются за счет функционирования специальных клеток, окружающих яйцеклетку. Например, у млекопитающих яйцеклетки окружены несколькими слоями фолликулярных клеток — так называемым лучистым венцом. В процессе развития женской гаметы фолликулярные клетки обеспечивают ее питание, участвуют в формировании блестящей оболочки (названной так из-за ее оптических свойств), а также вырабатывают гормоны, которые стимулируют созревание будущей яйцеклетки.
Женские половые клетки некоторых животных (амфибий, рептилий, птиц, первозверей и др.) имеют также третичные оболочки. Ими яйцеклетки покрываются благодаря деятельности особых секреторных клеток, входящих в состав стенок яйцеводов. Так, у птиц яйцеклетка во время прохождения по яйцеводу сначала окружается белковой оболочкой, затем двумя подскорлуповыми, скорлуповой и надскорлуповой (в 8-м классе вы изучили роль этих оболочек, вспомните их функции).*
Женские и мужские половые клетки
Женские и мужские половые клетки, называемые «гаметы» от греческого «брачующиеся», имеют половинный генетический набор и отвечают за воспроизводство организмов, при слиянии которых образуется зигота, диплоидная клетка, от которой происходят клетки нового организма. Человек имеет набор из 23 хромосом, 22 из которых называются аутосомами и одна – половая хромосома. Эта половая хромосома у женщин имеет обозначение Х, а у мужчин либо Х, либо Y.
Мужские половые клетки
Сперматозоиды, мужские половые клетки, отличаются высокой мобильностью и микроскопическими размерами. Их структура определяется головкой, несущей информацию о мужчине, шейкой и хвостом, который отвечает за передвижение. Самая, пожалуй, важная часть сперматозоида, головка, заполнена конденсированным хроматином. В среднем размер сперматозоидов, постоянно образующихся в яичках, равен 50 – 70 мкм, а средний вес одного яичка взрослого человека составляет от 20 до 30 г. Интересно, что при длине в 60 мкм на долю головки отводится всего 5 мкм.
Яички располагаются в мошонке, представляющей собой кожно-мышечное образование и состоящее из большого количества семенных канальцев. Среди этих канальцев располагаются межуточные клетки, отвечающие за синтез половых гормонов. Сперматозоиды образуются в семенных канальцах и далее проходят путь по крупному каналу, через придаток яичка, семявыводящий проток, после чего выводятся через брюшную полость в мочеиспускательный канал. В итоге завершением этого пути является половой член, представляющий собой наружный мужской половой орган.
Эрекцией называется процесс наполнения кровью губчатой ткани, расположенной внутри мужского полового органа. Во время извержения спермы, называемого эякуляцией, сперматозоиды оказываются в женских половых путях. Оплодотворение может произойти в случае, если в этот момент там находится зрелая яйцеклетка. Во время каждого семяизвержения в норме выделяется до 300млн сперматозоидов, что составляет приблизительно 1-6мл спермы, при этом скорость передвижения сперматозоидов приравнивается 3,5 мм в минуту.
Питание и активизацию функции движения сперматозоидам обеспечивает секрет парных половых желез. В среднем активность сперматозоидов сохраняется около 48 часов в шейке матки и около 2,5 часов внутри влагалища.
Женские половые клетки
Женские половые клетки начинают активно развиваться в возрасте около 12 лет, однако для каждой женщины эта цифра индивидуальна. В большинстве случаев ежемесячно созревает одна половая клетка, называемая яйцеклеткой, однако, известны и исключения из этого правила. Надо сказать, что яйцеклетка лишена возможности самостоятельно передвигаться. Она несет в себе довольно большой запас информации, включая цвет волос, глаз, рост и т.д.
Размером яйцеклетка обычно от 100 до 200 мкм и состоит из округлого ядра и цитоплазмы. Процесс созревания начинается в яичниках каждые 24 – 28 дней, что составляет месячный цикл женщины. Овоцит 1-го порядка, окруженный мембраной и венцом из фолликулярных клеток, количеством до 4 тысяч, во время овуляции покидает яичник и попадает в маточную трубу. Передвигаясь по ней, он окончательно созревает, образуя уже полноценную яйцеклетку, так называемый овоцит 2-го порядка. В общей сложности ядро яйцеклетки несет в себе 23 хромосомы, одна из которых и представляет собой половую Х-хромосому.
В случае, если яйцеклетка не оплодотворяется в течение 12-24 часов после наступления овуляции, она погибает.