Жыныстық көбею. Гаметогенез қазақша
1. Биологиялық мағынасы жыныстық көбею
Процесс жыныстық көбею болған кезде жүзеге асырылады жыныс жасушалары. Ұрықтану — жыныс жасушаларының қосылу процесі. Пайда болатын диплоидная зигота болып табылады бастапқы даму кезеңі жаңа организм. Ұрықтандыру процесі үш кезеңнен құралады — жақындасу жыныс жасушалары, аналық жасушаны белсендіру және бірігу гамет (сингамия).
Бірінші кезең тартуға қолайлы факторлар: физиологиялық есею ерлер мен әйелдер организмдер, синхрондау жетілу жұмыртқа және сперматозоидтардың белгілі бір жыныстық мінез-құлық серіктестердің, сондай-ақ топ химиялық заттар — аттрактантов ықпал ететін жақындастыру. Бұл топ заттарды, сондай-ақ деп аталады гамонами, яғни гормондардың, продуцируемыми гаметами. Шәует бөледі құпиясы септігін тигізетін олардың сегрегация және белсенділегіш олардың қозғалысы.
Сонымен қатар, құрылымдық компонент сперматозоидтың аналық — акросома — бөледі протеолитические фермент, бұзатын яйцевые қабығының. Қабілеті капацитации (ұрықтандыруға) шәуеттер алады тек жыныс жолдарында ұрғашылары, ал жасанды жолмен ұрықтандыру in vitro — болған жағдайда қоректік ортада заттардың ынталандыратын ұрықтандыру. Кезде контакт сперматозоидтың аналық және аналық жасушаны белсендіру жүреді акросомы, әсерінен құпиясын яйцевые қабықшасы еріп қалады.
Цитоплазмалық мембраналарын ыдыратады аналық жасуша мен сперматозоидтың аналық төгіледі, қалыптасады деп аталатын цитоплазматический мостик. Ол арқылы ішкі мазмұн сперматозоидтың аналық енеді яйцеклетку. Құйрық сперматозоидтың аналық да жұғуы мүмкін ішке ұрық, бірақ содан кейін, әдетте, рассасывается. Біріктіру гамет қосса ядросы аналық клеткалар, іске қосқанда деп аталатын кортикальный циклі реакцияларының.
Мембраналық әлеуеті жасушалары өзгеріп, ол проницаемой натрий иондары үшін. Осыдан кейін волнообразно артуы концентрациясы кальций иондарының және еріту кортикальных құрылымдардың зиготы. Бөлінетін ферменттер ықпал етеді отслоению желточной қабығы, ол затвердевает қалыптастыра отырып, қабыршағы ұрықтандыру.
Бір ең басты функцияларының кортикального цикл болып табылады болдырмау полиспермии, т. е. бір мезгілде ұрықтандыру бір аналық, бірнеше сперматозоидами және соның салдары ретінде, полиплоидии.
У костистых балық, теңіз ежа көрсетілген барлық өзгерістер көрсетіледі морфология және биохимия цитоплазмы. Бұл құбылыс атауына ие болды сегрегация цитоплазмы. Іске қосылғаннан кейін жүреді ақуыз трансляциясы.
— Гаметалар біріктіру
Аналық ұрық кезінде кездесу сперматозоидом күйде инактивацияланады. Ол күні бірқатар мейотических бөлінулер, бірақ бұғатталған бірқатар спецификалық емес факторлар. Көп жағдайда блок алынады кейін ұрықтандыру. Кезде кіру ядро ұрығы біріктіру яйцеклетку ол видоизменяется, дәйекті түрде өтіп сатысында интерфазного және профазного. Бұл кезеңде жүреді самоудвоение ДНК және айналдыру ядро ұрығы біріктіру аталық пронуклеус отырып, генетикалық формуласы n2c.
Активированное ядросы аналық клеткалар, закончившее мейоз айналады әйелдер пронуклеусом сол генетикалық формуласы. Осылайша ішінде хромосомалардың пронуклеусы айналады бірдей. Екеуі де пронуклеуса проделывают бірқатар күрделі орын ауыстыру, жақындасады және төгіледі қалыптастыра отырып, синкарион отырып, қайта қалпына келтірілген диплоидным хромосомалардың жиынтығы (2n2c).
Кейін ұрықтандыру зигота бөлінеді тек митотически қалыптастыра отырып, екі ұрық жасушалары — бластомеров жоқ редукции саны хромосомалардың. Бұл, әдетте, ағза дамиды ұрықтандырылған аналық жасуша, сипатталған жағдайлары деп аталатын «девственного даму», немесе партеногенеза (грек тіл. партенос — девственница). Мәні, осы құбылыстың мынада неоплодотворенное жұмыртқасы дамиды оның ынталандыру емес сперматозоидом, ал қандай да бір басқа фактор.
Табиғи жағдайда партеногенезе дамыту жүргізілуде негізінде цитоплазмы және пронуклеуса аналық жасуша. Көзі тұқым қуалау материалын жағдайда болады ДНК-ана жасушалар (гиногенез). Қалпына келтіру диплоидного хромосомалық жиынтығының болуы мүмкін есебінен түсуіне сатысында редукции хромосомалардың санының да мейозе немесе болмаған цитотомии. Тағы бір таңғаларлық үлгісі дамыту болып табылады ағзаның бірі зиготы, көзі цитоплазмы болып табылады аналық ұрық, ал генетикалық материал — ДНҚ отцовской гаметы. ДНК ұрық кезінде қаза табады.
Бұл құбылыс атауына ие болды андрогенеза. Андрогенез кем гиногенез, табиғатта көп таралған. Арнайы эксперименттер теңіз ежом деп ұрпақтары мұрагер болмайды тек аналық гендер (гиногенез) немесе отцовские (андрогенез). Бұл болып табылады дәлелі тұқым қуалайтын қасиеттері анықталады, ең алдымен, өзегі емес, цитоплазмой.
Табиғи партеногенез, әдетте, болып табылады тәсілімен ағзаның көбею. Ол не чередуется қалыпты жыныстық процесс не тән тек жеке популяцияның. Табиғи партеногенез сипатталған у скальной кесірткелер (Армения), бірақ ол өте сирек аяқталады вылуплением ұрпақтарының.
Жасанды партеногенез — өрісін зерттеу үшін көптеген ғалымдар. Тәжірибелерден деп активтендіру жұмыртқа өндіреді спецификалық емес заттар химиялық және физикалық табиғат. Мәселен, жасанды тәсілмен реттеуге болады арақатынасы еден популяцияның тутового жібек құртын.
Білім еркек және әйел жыныс жасушаларының бір ағзаның атауына ие болды гермафродитизма (атау грек құдайлар Гермес — құдай от пен Афродита — махаббат құдайы). Ол тән кейбір омыртқасыз және омыртқалы жануарлардың. Мысалы, паразиттердің адам — жалпақ құрттар — денесі бірқатар тұрады члеников (бірнеше мың), олардың бірі-продуцируют шәуеттер, екіншісі — аналық.
Келген омыртқалы жануарлардың қатарына гермафродитов жатқызуға болады синеголового губана, ол өзгертеді жынысы бірнеше минут ішінде. Егер жоқ дарақ қарама-қарсы жынысты, онда балық кезек-кезек сатып алуы мүмкін шегін, тән ерлер мен әйелдер жынысы. Мағынасы гермафродитизма жағдайда күрт санын көбейту еншілес дарақ үшін алаңын кеңейту; бұл ретте қоршаған ортаны қалуға тиіс жеткілікті тұрақты емес, күшіне енді күшінің табиғи іріктеу.
У теңіз балық Onigocia macrolepis жүреді жүгіну еден (реверсия) — бір-бірден-бір гонада функционалды тіркеп алуға яичник және семенник. Бір бөлігі балық болып табылады самцом, екінші — самкой, әрі екінші кезеңде «семенниковая» бөлігі гонады деградирует, ал яичник едәуір ұлғаяды.
Гермафродитизм тән жануарлар мен жағдайда олардың көлемі таралу аймағы өте аз, ол биологиялық өнімділігі трофикалық ресурстар жеткіліксіз сүру үшін және аталық және аналық. Адам сондай-ақ, сипатталған жағдайға шынайы гермафродитизма бұзу нәтижесінде қалыпты барысын жатырішілік даму кезінде бірдей хромосомалардың жиынтығы. Атап өтілді, сондай-ақ жағдайға мозаичного гермафродитизма жыныстық ажыратылатын формалары алынды, олар сипатталады қатысуымен бір соматикалық жасушаларда жұп XY, басқа жұп XX-хромосомалардың.
От шынайы гермафродитизма ерекшеленеді жалған гермафродитизм, бұл кезде дарақ тасымалдаушысы болып табылады екіншілік жыныс белгілері, жыныс, тән екі полам бір мезгілде. Бұл ретте отырса, жыныс бездері тән бір жынысты.
Партенозенез міндетті болып табылады кезеңі өмірлік циклі деп аталатын қоғамдық жәндіктер. Мысалы, муравьев, аралар, термитов бар қатаң иерархиясы: ханшайым, жұмыс дарақтар (олар дами ұрықтандырылған аналық жасуша) және партеногенетические бас — трутни, муравьиные арыстандар. Партеногенез тән көптеген паразитам жағдайларда аз ықтималдығы кездесу дарақ қарама-қарсы жынысты; ол негіздейді олардың санының өсуі. Адамда да кездеседі партеногенетического.
Барысында патологиялық-анатомиялық зерттеулердің қыздар, қаза тапқан автомобиль апаттар, белгілі болғанындай, олардың яичниках орналасқан ұрығы белгілі бір сатысында ұсақтау алдын ала ұрықтандыру. Алайда, белгісіз бір де бір жағдайды партеногенетическое адам дамуы аяқталды еді детородным процесс. Кезінде партеногенезе және барысында қалыпты эмбриондық даму, қалпына келтіру гаплоидного хромосомалық жиынтығының дейін диплоидного, т. е. ұрығы және ересек дарақтар полноценны генетикалық қатысты.
Белгілі жағдайлары деп аталатын полиэмбрионии — көбею ең ұрығының. Осылайша, зерттеу барысын эмбриогенеза сауыт арқалаушылар белгілі болғандай, зигота сатысында бластулы қабілетті қарай өздігінен айналуына уату және бөлу мұрагерлік материал, нәтижесінде орнына бір ұрық қалыптасады. Жағдайлары полиэмбрионии кеңінен таралған. Нәтижесі бұл құбылыстың — рождение деп аталатын однояйцевых салыстыру. Өйткені бірқатар ұрығының разбивается қазірдің өзінде ұрықтанған болса, генетикалық жиынтығы әрбір ұрықтың бірдей, демек, фенотипически олар ұқсас болып келеді. Сонымен қатар, тұқым қуалайтын аурулар деңгейі, зат алмасу және басқа да физиологиялық және биохимиялық көрсеткіштері однояйцевых егіздердің де бірдей.
2. Гаметогенез
Астында гаметогенезом көздейді қалыптастыру процесі жыныс жасушалары — жұмыртқа және сперматозоидтардың. Гаметогенез бөлінеді бірнеше кезеңдерден өтті.
Оның біріншісі — көбею сатысы. Жасушалар, олар кейіннен жүгінуге да гаметы деп аталады сперматогониями және овогониями. Бұл жасушаларға енеді дәйекті митотическое бөлу, осының нәтижесінде олардың саны күрт өседі. Сперматогонии бөлінеді бүкіл өмірлік циклінің аталық дарақтар. Бөлу овогониев орайластырылды негізінен кезеңіне эмбриогенеза.
Адамның дамушы ағзасында болашақ әйелдер бас овогенез белсенді істеуін яичниках кезеңінде екінші бойынша бесінші. Жетінші ай жүктілік көпшілігі овоцитов қазірдің өзінде сатысына аяқ басты профазы I мейоза. Өйткені сперматогонии және овоциты көбею кезеңінде бөлінеді митотически, онда олар сақтайды диплоидный хромосомдық жиынтығы. Процесінде цикл жасушаның хромосома ұсынылған не однонитчатой құрылымы (кейін кезекті митотического бөлу және аяқталғанға дейін интерфазы), не двунитчатой (постсинтетический кезеңінде).
Егер гаплоидном теру n қабылдауға хромосомалардың саны, ал c — саны жіптердің хромосомада болса, онда генетикалық формуласы сперматогониев және овогониев көбею кезеңінде көрінеді ретінде 2n2c, ал аяқталғаннан кейін синтетикалық кезең — 2n4c.
Екінші кезеңі деп аталады өсу сатысы. Бұл кезеңде өсуі еркек және әйел жыныс жасушаларының және оларды айналдыру » сперматоциты және овоциты бірінші ретті. Овоциты сәйкес болашақ рөлі донор цитоплазмы едәуір жоғары мөлшері бойынша сперматоциты. Бір бөлігі жинақталған заттардың овоцита материалды ұсынады болашақ сары уыз, т. е. қордағы қоректік заттар, басқа байланысты кейіннен бөлумен. Сатысында өсу жүреді репликация ДНҚ жіптерінің, т. е. қалпына келтіру оның двунитчатой құрылымы. Осылайша, генетикалық формуласы сперматоцитов және овоцитов бірінші ретті түрі бар 2n4c.
Үшінші кезең деп аталады жетілу сатысы. Орталық оқиға жетілу сатысында — редукция хромосомалардың санының және эквационное бөлу. Екеуі де оқиғалар бірге құрайды мейоз. Кейін бірінші (редукционного) бөлу құрылады однохромосомные сперматоциты және овоциты екінші ретті (генетикалық формуласы n2c); жіптердің саны ДНК хромосомада екіге тең. Эквационное бөлу санының азаюына әкеледі ДНК бір хромосомада екі есе (генетикалық формуласы nc). Нәтижесінде мейотического бөлу бір бірінші ретті сперматоцит береді төрт гаплоидные сперматиды, ал бірінші ретті овоцит — бір ғана толыққанды яйцеклетку. Бұл тұрады түбегейлі айырмашылығы барысы овогенеза жылғы сперматогенеза.
Сонымен қатар, яйцеклеткой қалыптастырылады үш редукциялық түйіршіктер, олар қатыспайды көбейтуге жәрдемдеседі. Арқасында редукции санының жасуша аналық ұрық бар ең көп саны сары уыз — питательного материалды болашақ зиготы. Сперматиды күшіне келесі кезеңіне — кезеңіне қалыптастыру. Орталық оқиға сатысында қалыптастыру болып табылады суперспирализация хромосомалардың, сатып алу, олардың четвертичной құрылымы және соның салдары ретінде, толық химиялық инерттілігі. Тілімі жалпақ кешені жылжиды біріне полюстерін ядро қалыптастыра отырып, акросомный аппараты.
Алдында оплодотворением кезінде жақындасуына гамет ол ферменттер бөледі, бұзатын яйцевые қабығының. Қарсы полюс жылжиды центриоли. Олардың бірі береді начало жгутику, негіздері болып көрінеді бір жалғыз қазақстандық митохондрия. Бұл кезеңде қалыптасу сатысында тұрған барлық цитоплазма сперматиды отторгается, нәтижесінде үлкен бөлігі бастары сперматиды алады ядросы. Сатысын қалыптастыру аяқтайды білімі кемел, дайын ұрықтандыруға ұрығы біріктіру.
3. Мейоз
Ең маңызды шаралардың бірі болып гаметогенеза болып табылады мейоз. Мәні мейоза — санының азаюы жіптерден хроматиннің екі есе (генетикалық формуласы nc) және алшақтық гомологичных хромосомалардың әр түрлі жасушалар. Соңғы құбылыс негіздейді генетикалық әртүрлілігі жыныс жасушалары. Кезінде оплодотворении қалпына келтіру қосарланған хромосомалардың жиынтығының және, демек, қалпына келтіру диплоидного генотиптерін тән соматикалық жасушалардың ағза.
Мейоз екі жеткілікті тез сменяющих бір-бірін кезеңі — редукционного және эквационного бөлінулер. Екі еселену ДНК үшін осы процестер жүреді, тек бір рет қана сатысында өсу. Екінші мейотическое бөлу керек бірден кейін аяқталған соң, бұл тұқым қуалайтын материал синтезируется қысқа аралықта олардың арасындағы. Бірінші мейотическое бөлу аталды редукционным, өйткені оның нәтижесі болып табылады санының азаюы хромосомалардың екі есе (редукция) сақтай отырып, олардың двунитчатой құрылымын (генетикалық формуласы n2c).
Мұндай нәтиже негізделген кейбір ерекшеліктерімен профазы қолданысқа мейотического бөлу. Ұқсас митотическим бөлумен, бұл кезеңде, мейоза, атап айтқанда метафазе байқалады, ең жоғарғы хромосомалардың спирализация және оларды құру » экваторе бөлу білімі бар пластиналар. Дәл осы кезеңде хромосоманың айналады көрінетін сәуледе электрондық микроскоп. Кезінде білім пластинкалар хромосоманың конъюгируют, т. е. тығыз өрілген алмасады гомологичными локусами. Бұл ретте құрылады биваленты, яғни жұп хромосомды.
Себебі әрбір хромосома екі жіптерден, онда бивалента ұсынылған төрт жіппен (хроматидами). Осылайша, генетикалық формула профазе I түрі бар 2n4c, т. е. өзгермейді. Аяқтау профазы I хромосоманың білдіреді қатты тұлғалары таңбасыз салдарынан спирализации, шағын құрылымдар. Параллель спирализацией қалыптастыру жүреді веретена бөлу, ол негіздейді алшақтық бивалентов — жасушаның полюстеріне.
Байланысты оқиғалар өтетін » профазе I, оның шегінде бөледі бірнеше кезеңнен тұрады. Лептотена — бірінші сатысы профазы I. Сипатталады басталуы спирализации хромосомалардың, нәтижесінде олар иемденеді түрі ұзын және жіңішке жіптердің.
— Зиготена
Бұл кезеңде басталады және конъюгация гомологичных хромосомалардың және оларды біріктіру бивалент. Пахитена — жалғасуда спирализация гомологичных хромосомалардың ол жеке конъюгация. Диплотена сипатталады белсендіру ковалентных неполярных арасындағы байланыстарды гомологичными хромосомами, нәтижесінде олар итеріледі бірінен бастап облыс центромер, бұл ретте байланысты бола отырып, осы обрасти жақында кроссинговера (деп аталатын хиазмы).
Профаза I аяқталады диакинезом (лат. диа — екі кинез — қозғалыс), т. е. қозғалысы басталысымен бивалентов — экваториальному полюсу жасушалар. Бұл ретте гомологичные хромосоманың қалып, байланысты, облыс, хиазм алады нысаны сақина, ілмектер, крестов және т. б. метафазе I аяқталады қалыптастыру веретена бөлу. Ол пластиналық центромерам, хромосомалардың әлі құрайтын биваленты. Ерекшелігі бекіту мынада: әрбір центромеры смартфондарға арналған тиімді тек бір жіп веретена. Осы негізделеді алшақтық бүтін бивалентов — экваториальному полюсу жасушалар. Кейін тіркеу жіптерден веретена бөлу хромосоманың сапқа жазықтықта веретена бөлу түрінде пластиналар. Олар барынша спирализованы және жақсы көрінетін микроскоп.
«Анафазе I химиялық байланыс биваленте бастайды ослабевать, нәтижесінде бивалент ыдырайды құрайтын және оның екі хромосоманың. Олар тартылуда — жасушаның полюстеріне. Телофаза I сипатталады білімі бар гаплоидного теру хромосомалардың у полюстерін жасушалар. Әрбір хромосома құрамында екі хроматиды (генетикалық формуласы телофазы I — n2c). Эквационное (немесе екінші мейотическое) бөлу әкеледі «расслоению» хромосоманың екі хроматиды. Эквационное бөлініс ағады қағидаты бойынша митоза, қоспағанда, бұл бөлу күшіне гаплоидная клетка.
Негізгі міндет мейоза құру жасушаларының бастап гаплоидным хромосомным бар однонитчатыми хромосомами — арқасында қол жеткізіледі самоудвоению хромосомалардың да интерфазе мейоза және одан әрі расхождению однонитчатых хромосомалардың — жасушаның полюстеріне. Маңызды нәтижесі мейоза өнімдер болып табылады генетикалық әр түрлі гаметалар. Бұл арқасында қол жеткізіледі кроссинговеру, расхождению гомологичных хромосомалардың — жасушаның полюстеріне және тәуелсіз расхождению бивалентов бірінші мейотическом бөлу.
Кроссинговер әкеледі перекомбинации белгілері тән ана мен отцовской особям, сосредоточенным түрлі топтарда керек. Айта кету керек, алмасу локусами мүмкін емес, бір емес, бірнеше орындарда хромосомалардың. Мұндай типі кроссинговера деп аталады множественным. Сонымен қатар, генетикалық ақпарат алмасу қатыса алады емес, жұп, ал бірнеше хроматид. Көрсетілген ерекше шегін жасайды кроссинговер тиімді тетігі перекомбинации гендердің. Алшақтық гомологичных хромосомалардың әртүрлі полюстеріне жасушалары жағдайда гетерозиготности әкеледі гаметы жауап береді және тек бір ғана ген осы аллельной жұп гендердің (ереже чистоты гамет, ұсынылған Грегором Менделем).
Кездейсоқ орналасуы хромосомдық бивалентов в экваторлық жазықтықта және кейіннен олардың алшақтық — жасушаның полюстеріне негіздейді перекомбинацию топтардың ілінісу гаплоидном хромосомалардың жиынтығы. Соңғы сатысында овогенеза жазылады жасанды жағдайда in vitro (пробиркада). Бұл мүмкіндік береді ұрықтандыру аналық жасуша сыртында ана ағзасы.
Алдында жасанды оплодотворением аналық ұрық хирургиялық жолмен алынады келген зерттейтін ультрадыбыс және көшіріледі қоректік ортаға сәйкес сперматозоидами. Дробящуюся зиготу сатысында 8-16 бластомеров ауыстырады ағзасына ана-реципиент, ол вынашивает және тудыруда жемісі. Гаметогенез ерекшеленеді, өнімділігі жоғары. Мысалы, белсенді жыныстық өмір ер адам продуцирует кемінде 500 млрд жыныс жасушалары. Басқаша жағдай анықталса барысында овогенеза. Бесінші айда эмбриогенеза » яичниках ұрықтың бар кем дегенде 6-7 млн овогониев. Сәтіне бұлщық аталық без құрамында шамамен 100000 овоцитов. Тоқтатылғанға дейін гаметогенеза » яичниках қалады барлығы 400-500 овоцитов.