Поради

Анатомія та виробництво статевих клітин

Анатомія та виробництво статевих клітин

Організми, які розмножуються статевим шляхом, роблять це через вироблення статевих клітин, також називаються гаметами. Ці клітини сильно відрізняються для самця і самки виду. У людини чоловічі статеві клітини або сперматозоїди (сперматозоїди) відносно рухливі. Жіночі статеві клітини, які називаються яйцеклітинами або яйцями, є нерухливими і значно більшими порівняно з чоловічою гаметою.

Коли ці клітини зливаються в процесі, який називається заплідненням, отримана клітина (зигота) містить суміш успадкованих генів від батька і матері. Статеві клітини людини виробляються в органах репродуктивної системи, званих статевими залозами. Гонади виробляють статеві гормони, необхідні для росту і розвитку первинних і вторинних репродуктивних органів і структур.

Основні вивезення: статеві клітини

  • Статеве розмноження відбувається через об'єднання статевих клітин, або гамет.
  • Гамети сильно відрізняються у самців порівняно з самками для даного організму.
  • Для людини чоловічі гамети називаються сперматозоїдами, тоді як жіночі гамети називаються яйцеклітинами. Сперматозоїди також відомі як сперматозоїди, а яйцеклітини також відомі як яйця.

Анатомія статевих клітин людини

Чоловічі гамети (сперматозоїди) наближаються до жіночої гамети (незаплідненої яйцеклітини) до зачаття. Кредит: Science Picture Co / Предмети / Getty Images

Чоловічі та жіночі статеві клітини різко відрізняються одна від одної за розмірами та формою. Чоловіча сперма нагадує довгі рухливі снаряди. Вони являють собою невеликі клітини, які складаються з області голови, області середини і хвоста. Область голови містить кришечкоподібне покриття, яке називається акросомою. Акросома містить ферменти, які допомагають клітині сперми проникати у зовнішню мембрану яйцеклітини. Ядро розташоване в межах головного відділу сперматозоїда. ДНК всередині ядра щільно упакований, і клітина не містить багато цитоплазми. Середній куточок містить кілька мітохондрій, які забезпечують енергію для рухливої ​​клітини. Хвостова область складається з довгого виступу, який називається джгутиком, який допомагає в рухливості клітин.

Жіночі яйцеклітини - одні з найбільших клітин в організмі і мають круглу форму. Вони виробляються в жіночих яєчниках і складаються з ядра, великої цитоплазматичної області, zona pellucida та corona radiata. Zona pellucida - це мембранне покриття, яке оточує клітинну мембрану яйцеклітини. Він зв’язує клітини сперми і допомагає в заплідненні клітини. Корональні радіати - це зовнішні захисні шари фолікулярних клітин, які оточують zona pellucida.

Виробництво статевих клітин

Чотири дочірні клітини утворюються в результаті мейозу. Ед Решке / Фотобібліотека / Getty Images

Статеві клітини людини утворюються за допомогою двочленного поділу клітин, який називається мейозом. Через послідовність етапів реплікуваний генетичний матеріал у батьківській клітині розподіляється між чотирма дочірніми клітинами. Мейоз продукує гамети з половиною кількості хромосом як вихідної клітини. Оскільки ці клітини мають половину кількості хромосом у якості вихідної клітини, вони є гаплоїдними клітинами. Статеві клітини людини містять один повний набір з 23 хромосом.

Існує дві стадії мейозу: мейоз I та мейоз II. До мейозу хромосоми розмножуються і існують як сестринські хроматиди. В кінці мейозу I утворюються дві дочірні клітини. Сестринські хроматиди кожної хромосоми всередині дочірніх клітин все ще пов'язані в їх центромері. В кінці мейозу II сестринські хроматиди відокремлюються і виробляються чотири дочірні клітини. Кожна клітина містить половину кількості хромосом як вихідної батьківської клітини.

Мейоз схожий на процес поділу клітин несексуальних клітин, відомий як мітоз. Мітоз продукує дві клітини, генетично ідентичні і містять таку ж кількість хромосом, як і батьківська клітина. Ці клітини є диплоїдними клітинами, оскільки містять два набори хромосом. Людські диплоїдні клітини містять два набори з 23 хромосом загалом 46 хромосом. Коли статеві клітини об’єднуються під час запліднення, гаплоїдні клітини стають диплоїдною клітиною.

Виробництво клітин сперми відоме як сперматогенез. Цей процес відбувається постійно і відбувається в межах яєчок чоловічої статі. Для того, щоб запліднення відбулося, необхідно виділити сотні мільйонів сперми. Переважна більшість сперми, що виділяється, ніколи не досягає яйцеклітини. При оогенезі або розвитку яйцеклітини дочірні клітини діляться нерівномірно в мейозі. Цей асиметричний цитокінез призводить до появи однієї великої яєчної клітини (яйцеклітини) та менших клітин, що називається полярними тілами. Полярні тіла деградують і не запліднюються. Після закінчення мейозу I яйцеклітина називається вторинною яйцеклітиною. Вторинний ооцит завершить другу мейотичну стадію лише тоді, коли почнеться запліднення. Після закінчення мейозу II клітина називається яйцеклітиною і може зростатися зі сперматозоїдом. Після запліднення об'єднана сперма та яйцеклітина перетворюються на зиготу.

Статеві хромосоми

Це скануюча електронна мікрофотографія (SEM) статевих хромосом людини X і Y (пара 23). Х-хромосома значно більша, ніж Y-хромосома.

Power and Syred / Бібліотека наукових фотографій / Getty Images

Чоловічі сперматозоїди у людини та інших ссавців гетерогаметичні і містять один з двох типів статевих хромосом. Вони містять або X-хромосому, або Y-хромосому. Однак жіночі клітини яєць містять лише X статеву хромосому і тому є гомогамними. Сперматозоїд визначає стать особини. Якщо сперматозоїд, що містить Х-хромосому, запліднює яйцеклітину, отримана зигота буде XX або жіночою. Якщо в сперматозоїді міститься Y-хромосома, то отримана зигота буде XY або чоловічої статі.