Egyeddé (vagy egyedcsoporttá) fejlődik mindkét szülői szervezet örökletes jellemzőivel, amelyek ivarsejteket termeltek.
Egyes fajokban egyetlen ivarsejt (megtermékenyítetlen tojás) kialakulása is lehetséges a szervezetben - partenogenezis.
Az ivarsejtek morfológiája és a gametogámia típusai
Isogámia, heterogámia és oogámia
A különböző fajok ivarsejtjeinek morfológiája meglehetősen változatos, míg a termelődő ivarsejtek kromoszómakészletében (a fajok heterogametiájával), méretében és mobilitásában (az önálló mozgás képességében) eltérőek lehetnek, míg az ivarsejtek dimorfizmusa a különböző fajokban. nagyon változatos - az izogámia formájában jelentkező hiányos dimorfizmustól az oogámia formájában jelentkező szélsőséges megnyilvánulásig.
izogámia
Ha az összeolvadó ivarsejtek morfológiailag nem különböznek egymástól méretükben, szerkezetükben és kromoszómakészletükben, akkor ezeket izogamétáknak vagy ivartalan ivarsejteknek nevezzük. Az ilyen ivarsejtek mozgékonyak, hordozhatnak flagellákat vagy amőbák. Az izogámia sok algára jellemző.
Anizogámia (heterogámia)
A fúzióra képes ivarsejtek mérete különbözik, a mozgékony mikrogaméták flagellákat hordoznak, a makrogaméták egyaránt lehetnek mozgékonyak (sok alga) és mozdulatlanok (a makrogaméták sok protista flagellája nélkül).
oogámia
Az egyik biológiai faj fúzióra képes ivarsejtjei méretükben és mobilitásukban élesen különböznek két típusra: kis mobil hím ivarsejtekre - spermiumokra - és nagy, mozdulatlan női ivarsejtekre - petékre. Az ivarsejtek méretének különbsége abból adódik, hogy a peték elegendő tápanyagot tartalmaznak ahhoz, hogy biztosítsák a zigóta első néhány osztódását az embrióvá fejlődése során.
Parker bomlasztó szelekció elmélete. Ha a zigóta mérete elég fontos a túléléshez (külső megtermékenyítéssel rendelkező szervezetekben), akkor az anizogámia evolúciósan stabil stratégia lenne. Ilyen esetekben a hímek (kis ivarsejtek termelői) és nőstények (nagy ivarsejtek termelői) populációja stabil lesz. A bomlasztó szelekció elmélete lehetővé teszi a kétlakiság kialakulását és fennmaradását számos növényben és egyes állatban külső megtermékenyítéssel.
Gamety típusa és neme
Az ivar fogalma az ivarsejtek méretében való differenciálódáshoz kapcsolódik, vagyis a kis mozgékony ivarsejteket termelő hím nemű egyedekre, a nőstényekre pedig a nagyokat termelő nemekre utalunk. Ugyanakkor előfordulhat, hogy egyes fajoknál a gamety típusa (homo - XX vagy heterogametikus felépítés - XY) szerinti differenciálódás nem esik egybe a méretbeli differenciálódással.
Az evolúció során a legtöbb fajnál kiderült, hogy a kis ivarsejtek és az XY heterogametikus felépítés a hímben, a nagy ivarsejtek és a XX homogametikus szerkezet a nőstényben. Ezek gamety típusú fajok Drosophila. Éppen ellenkezőleg, a gametikus típusú fajokban Abraxas (Angol)orosz(madarak, lepkék, lepkék, egyes halfajok stb.) ezeknek a megkülönböztetéseknek az irányai nem estek egybe. A nőstények tojásai heterogametikusak, míg a hímek spermiumai homogametikusak.
A fogantatás az anyai petesejt és az apai hímivarsejtek, vagyis ivarsejtek egyesülésének pillanatában következik be – ettől kezdve a születés és az önálló élet kezdete előtt kilenc hónappal új szervezet fejlődik ki az anyában.
Egy új szervezet születése a megtermékenyítés pillanatában kezdődik - ivarsejt-fúzió vagy csírasejtek: petesejt és spermium. Ezen sejtek mindegyike 23 kromoszómát tartalmaz, vagyis a test sejtjeit tartalmazók felét, így két ilyen sejt kombinációja egy új sejtet képez - egy zigótát 46 kromoszómával, amelyből az osztódás következtében a szervek és rendszerek új szervezet képződik.
A fogantatás a reproduktív periódusban, vagyis az ovuláció időszakában a kopulációval kezdődik. Az ejakulációval 300-500 millió spermában található spermium kerül a nő hüvelyébe: farkuknak köszönhetően a spermiumok elmozdulnak, és egy részük bejut a méhbe, a legmozgékonyabbak pedig a méhből a petevezetékekbe juthatnak. , amelyben találkozhatnak a tojással. Kevesebb, mint 100 spermium éri el a petevezeték harmadik szakaszát: a petesejttel ütközve körülveszik azt, megpróbálnak átjutni minden membránján és behatolni, de csak egy spermium sikerül.
A spermiumok behatolnak a tojásba.Nézd meg elektronmikroszkóp alatt.
A megtermékenyítés után a tojás és a spermium magjai egyesülnek, és zigótát - megtermékenyített petesejtet - alkotnak.
A folyamat azonnal elindul a zigóta osztódása, vagy szegmentálás: az első után a zigóta osztódása két sejt - a blasztomerek is osztódnak - négy sejtet kapunk, amelyek tovább osztódnak. Három nappal később a zigóta már 16 sejtből áll, amelyek egy bogyóhoz hasonlító klasztert - egy morulát - alkotnak. Az ötödik napon a morulasejtek tovább osztódnak és elkezdenek szerveződni. A morulán belül felgyülemlik a folyadék, aminek következtében a sejtek kiszorulnak a belső részéből a külsőbe: a morula blastulává alakul, amely két részből áll: embrioblaszt, sejtek, amelyekből az embrió később alakul ki; és a trofoblaszt, egy vékony sejtréteg, amely elválasztja a folyadékkal töltött teret, ill blastocoel, - ebből a rétegből utólag méhlepény képződik.
A zigóta osztódása során a petevezetéken a méh felé halad az izomösszehúzódások és a petevezeték nyálkahártya sejtjeinek kis csillóinak ritmikus mozgása következtében. A zigóta a petevezetéken áthaladva eléri a méhet, amely megkapja a blastulát, és amelyben kilenc hónap alatt új szervezet képződik. A méhbe jutó Morula egy ideig továbbra is benne van, amíg az endometrium teljesen meg nem alakul, hogy elfogadja. A fogantatás utáni hetedik napon a blastula a méhnyálkahártya felszínéhez tapad, megállóhelyet keresve és tápanyagokat kapva - ezt a folyamatot beágyazódásnak nevezik.
Az ivarsejtek növekedése, éréseés a hím és női csírasejtek találkozásához vezető egyéb körülmények csak előzetesek az egyesülésük felé vezető úton. A spermium behatolása a petesejtbe, és ennek eredményeként a két sejt nukleáris anyagának egyesülése a megtermékenyítési folyamat csúcspontja, és egy új egyed életének kezdetét jelenti.
Közvetlen megfigyelések emlősökben az ivarsejtek kapcsolata nagyon jelentéktelen és töredékes. Mindazonáltal, összehasonlítva ezeket a megfigyeléseket a víziállatok vizsgálata során nyert kiterjedtebb adatokkal, amelyekben a megtermékenyítés az anya testén kívül történik, nem nehéz elképzelni az események teljes menetét.
Ha szexuális egészséges férfiak és nők közösülése az ovuláció környékén történt, csak néhány órába telik, mire a petevezeték rojtos végébe került petesejtet nagyszámú spermium veszi körül, amelyek közül csak egy hatol be a petesejtbe. Közvetlenül a spermium bejuttatása után a tojás olyan változásokon megy keresztül, amelyek célja, hogy megakadályozzák más spermiumok bejutását.
Ez a jelenség képes könnyen megfigyelhető mikroszkóp alatt számos tengeri fajnál, kísérleteket végezve egy csésze tengervízben. Amint a hímivarsejtek bekerülnek a petéket tartalmazó csészébe, azonnal láthatja, hogyan vesznek körül minden tojást tömegben. A tojás viszonylag hatalmas térfogata ellenére a spermiumok együttes erőfeszítésének hatására akár forgásba is állítható.
Amikor egyedül sperma behatolt a tojásba, felületi héja azonnal megvastagodik és kevésbé áteresztő; ugyanakkor a spermiumok többi része elveszíti irányított tevékenységét, és hamarosan csak egyetlen spermium marad a megtermékenyített petesejt szomszédságában. Az, hogy ezek a változások a petesejt megtermékenyítéséből adódnak, nem pedig más spermiumok aktivitásának elvesztéséből, könnyen bebizonyítható, ha megtermékenyítetlen petesejtet adunk a csészébe, és megfigyeljük azok megtermékenyítését a megmaradt spermiumok által.
BAN BEN petesejt csak a spermium feje (amely szinte kizárólag maganyagból áll) és a nyak (amely tartalmazza a centroszóma apparátust) hatol át. A spermium behelyezésekor a farok leesik. A petesejtben a spermium fejében található nukleáris anyag azonnal elveszti tömör megjelenését, és kromoszómák jelennek meg benne. Ebben az állapotban férfi pronucleusnak nevezik.
Általában emlősök az oogenezisben az érés első osztódása közvetlenül az ovuláció után figyelhető meg, és az érés második osztódása valószínűleg a spermium petesejtbe való behatolásáig késik. Amint azonban a spermium belép a petesejtbe, minden folyamat gyorsan aktiválódik, és mire a férfi pronucleus kialakul, az érés második osztódása véget ér. A tojás magját ettől kezdve női pronucleusnak nevezik.
Megtermékenyítés csak akkor ér véget, ha a férfi és női pronukleusz kromoszómái egyesülnek. Mivel minden pronukleusz egy haploid kromoszómakészletet tartalmaz, az erre a fajra jellemző teljes diploid kromoszómakészlet visszaáll a megtermékenyített petesejtben.
Között behatolás a hímivarsejtek petesejtjébe, és mindkét pronukleusz kromoszómáinak kombinálásával a spermium által szállított centroszóma-apparátus mitotikus orsót alkot. A kromoszómák ebben az időszakban készülnek fel a megtermékenyített petesejt első mitotikus osztódására. Ez az osztódás általában röviddel a pronucleus fúzió után következik be, de aktiválási mechanizmusa rendkívül összetett, és természete ismeretlen.
Nyilvánvaló, hogy ez nem korlátozódik a kapcsolatra hím és női pronucleusok, mivel az alacsonyabb rendű állatok egy részében, amelyeknek ivarsejtjei könnyen hozzáférhetők a kísérletezéshez, az eltávolított magvú peték citoplazmájában elkezdhetnek osztódni a spermiumok. Más esetekben a spermium, amelynek nukleáris anyagát a rádiumsugarak visszafordíthatatlanul károsították, még behatolhatott a petesejtbe, és osztódásra késztetheti.
Továbbá, tojás sok alacsonyabb rendű állat spermiumok hiányában, megfelelő mechanikai vagy kémiai ingerek hatására megindulhat a fejlődés, amit mesterséges partenogenezisnek neveznek. Általában azonban ilyen esetekben a fejlődés sokkal gyengébb, és nem tart sokáig. A sejtosztódás aktiválása nem elegendő a teljes spermium jelenléte nélkül, amely szükséges a normál növekedési erő fenntartásához.
Cikkünkből megtudhatja, mi az ivarsejt. Ez egy speciális cella, amelynek funkciói szigorúan specializáltak. Kik ők? Találjuk ki együtt.
Mi az ivarsejt: meghatározás
Görögről lefordítva ez a kifejezés "feleséget" vagy "férfit" jelent. Ez a lehető legpontosabban határozza meg a jelentését. Az ivarsejt egy nemi sejt. A természetben két fajtája létezik - hím és nőstény.
Az ivarsejtek mindenesetre az elsődleges csírasejtek osztódása eredményeként jönnek létre. Ugyanakkor megmarad a diploid kromoszómakészletük. Ez számuk növekedését okozza. A hím és női ivarsejtek kialakulásának folyamatában megvannak a maga jelentős különbségei. Tehát egy primer spermiumból négy teljes értékű, megtermékenyítésre képes sejt képződik. A női ivarsejtekben csak egy petesejt sajátítja el ezt a képességet.
A tojás szerkezete
Mi az a női ivarsejt? Mindig egy mozdulatlan sejtről van szó, amely elegendő tápanyagot tartalmaz a leendő szervezet fejlődéséhez. Kerek vagy gömb alakú. A tojást megbízhatóan védi több membrán: sárgája, átlátszó és külső. Citoplazmája a tojássárgája zárványainak igazi kamrája.
A férfi nemi sejtek jellemzői
Most nézzük meg, mi az a hím típusú ivarsejt. A spermiumok mindig sokkal kisebbek, mint a tojások. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a hím ivarsejtek csak genetikai információkat tartalmaznak. Miért hiányoznak a tápanyagok? A helyzet az, hogy a jövő szervezetének alapja pontosan a tojás, amely elegendő mennyiségben tartalmazza őket.
Növények és állatok ivarsejtjei: hasonlóságok és különbségek
Az állatok hím ivarsejtjei mozgékonyak. A spermiumok három részből állnak: fej, nyak és farok. Az első tartalmazza a kernelt. Kromoszómakészlete haploid vagy egyetlen. Ez a szerkezeti sajátosság minden csírasejtre jellemző. A spermiumfej tartalmazza az akroszómát vagy az apikális testet is. speciális enzimet termel, amely képes feloldani a tojás védőhéját. A nyak centriolákat és mitokondriumokat tartalmaz. Ezek termelik a farok mozgatásához szükséges energiát.
A növények hím ivarsejtjeit spermiumnak nevezik. Ennek a királyságnak a magasabb magvú képviselőinél a porzók portokjaiban vannak. A szél, a rovarok vagy az ember segítségével mozognak. A bibe megbélyegzésére való átvitelük folyamatát beporzásnak nevezik.
Mi az a növényi ivarsejt, és hol található? Ha tojásról beszélünk, akkor ez, mint a növényeknél, egy mozdulatlan, ovális alakú sejt. A virágbibe alsó kitágult részén található. Az ivarsejt-fúzió létrejöttéhez két hímivarsejt mozog a női ivarsejt felé, ahogy a csíracső növekszik. Megtermékenyítésük hatására mag keletkezik.
A magasabb spórás növényekben a csírasejtek speciális szervekben - gametangiában - érnek. Ezekben a szervezetekben az életciklus során egyértelmű generációváltás figyelhető meg.
Tekintsük ezt a folyamatot a mohák példáján. Szexuális generációját egy zöld "szőnyeg" képviseli. Egyedi leveles növényekből áll. Rajtuk gametofiták képződnek, amelyekben a csírasejtek érnek. A megtermékenyítési folyamat eredményeként, amelyhez vízre van szükség, egy ivartalan generáció nő - a sporofita. Úgy néz ki, mint egy doboz a száraz lábon. Az ivartalan szaporodási sejtek, amelyeket spóráknak neveznek, érlelődnek benne. Bejutnak a talajba, és ismét gametofitot hoznak létre. Tehát az életciklus fázisai felváltják egymást.
A megtermékenyítés eredménye
A megtermékenyített tojást zigótának nevezik. A kromoszómakészlete már diploid vagy kettős. Az állatokban a megtermékenyítés külső és belső. Az első esetben a nőstény testén kívül fordul elő. Ez a módszer jellemző a halakra és a kétéltűekre. A hím segítségével spermát visz be a nőstény testébe. A magzat fejlődése is ott történik, így ez a módszer progresszívebb.
A növényekben az ivarsejtek fúziójának legbonyolultabb folyamata a virágos növényekben figyelhető meg. Kettősnek nevezik, mert a női ivarsejt és a központi csírasejt a spermiumhoz kapcsolódik. Ennek eredményeként embrió, endospermiumnak nevezett tartalék tápanyag és héj képződik. És mindez együtt - egy mag.
A zigóta osztódni kezd. Ebben az esetben az embrió kialakul. Eleinte egy rétegből áll. Blastulának hívják. Ezenkívül megkezdődik a szövetek és a jövőbeli szervek lerakása. Ebben az időszakban gastrulának hívják. Az embrió kialakulása három csíraréteg lerakásával folytatódik, amelyekből bizonyos szervek és rendszereik fejlődnek.
Tehát cikkünkben megvizsgáltuk, mi az ivarsejt és a zigóta. Ezek a struktúrák örökletes információk hordozói, és új szervezetet hoznak létre.
