Ontwikkeling en structuur van gameten

De structuur van het mannelijke, vrouwelijke gameten leidt uitvoering van hun belangrijkste functie - uitvoering generatieve reproductie. Het is eigen aan de vertegenwoordigers van zowel planten als dieren. Structurele kenmerken van de geslachtscellen zullen in ons artikel worden besproken.

Gameten: de relatie tussen structuur en functie

Gespecialiseerde cellen de werkwijze van generatieve reproductie ondergaan geslachtscellen worden genoemd. Mannelijke en vrouwelijke geslachtscellen - sperma en eieren - zijn haploïde, dat wil zeggen enkele set chromosomen ... Een dergelijke constructie verschaft gameten genotype van een organisme, die wordt gevormd door de fusie. Hij is een diploïde, of dubbel. Zo is de helft van de genetische informatie van een organisme ontvangt van zijn moeder, en het andere deel - van zijn vader.

Ondanks de overeenkomsten, de structuur van het geslacht cellen van planten en dieren op vele manieren verschillend van elkaar. Dit geldt met name voor bepaalde plaatsen van hun vorming. Dus, in angiospermen sperma gelegen in de helmknoppen van meeldraden, terwijl ei - in de eierstok van de stamper. Meercellige dieren hebben speciale lichamen - de prostaat, die de vorming van gameten: ova - in de eierstokken en zaadcellen - in de testes.

Werkwijze voor het vormen gameten

Structuur en ontwikkeling van geslachtscellen wordt bepaald door het verloop van gametogenese - het proces van hun vorming, die in verscheidene stadia plaatsvindt. Tijdens de kweek fase van het primaire gameten zijn meerdere malen gedeeld door mitose. Met behoud van een dubbele set chromosomen. Bij personen van verschillend geslacht, dit stadium heeft zijn verschillen. Zo is bij mannelijke zoogdieren, begint hij met het begin van de puberteit en duurt tot op hoge leeftijd. Bij de vrouw verdeling van de primordiale kiemcellen treedt alleen op tijdens de foetale ontwikkeling van de foetus. Tot de puberteit, blijven ze slapende.

De groeifase is het volgende. In deze periode is de primaire gameten groeien in omvang, replicatie (verdubbeling) DNA. Een belangrijk proces is ook de opslag van voedingsstoffen, omdat ze nodig zijn voor de volgende divisies.

De laatste fase van gametogenese wordt de groeifase. In de loop van de primaire geslachtscellen delen door meiose - de meiose. Het resultaat is vier haploïde cellen afgeleid van primaire diploïde.

spermatogenese

Daardoor wordt de vorming van mannelijke gameten, t. E. spermatogenese gevormd vier identieke en volledige structuur. Ze hebben het vermogen om te bevruchten. De structuur van de mannelijke reproductieve cellen, meer in het bijzonder, zijn functie is de verschijning van specifieke aanpassingen. Met name de flagellum, die de beweging van de mannelijke gameten regelen. Dit proces vindt plaats in de laatste fase van een extra formatie, die kenmerkend alleen voor de werkwijze van de spermatogenese.

oögenese

Structuur vrouwelijke kiemcellen, alsook proces van hun vorming (oogenesis) een aantal kenmerken. Met de rijping van eicellen tijdens de meiose cytoplasma toekomst ongelijk verdeeld tussen de cellen. Slechts één van hen als gevolg van het krijgen van een ei in staat is aanleiding geven tot een toekomstig leven. De andere drie worden omgezet in de kuit van de geleider en het resultaat wordt vernietigd. De biologische betekenis van dit proces is om het aantal volwassen, in staat zijn om vrouwelijke gameten bevruchten verminderen. Alleen onder deze voorwaarde kan alleen de ei krijgt de benodigde hoeveelheid voedingsstoffen is van essentieel belang voor de toekomstige ontwikkeling van het organisme. Als gevolg daarvan gedurende de tijd dat een vrouw in staat is om het hebben van kinderen, de mogelijkheid om een totaal van ongeveer 400 geslachtscellen vormen. Terwijl bij mannen de figuur is een paar honderd miljoen.

De structuur van de mannelijke kiemcellen

Zaadcellen zijn heel kleine cellen. Hun grootte is amper enkele micrometers. De aard van dergelijke afmetingen uiteraard gecompenseerd door hun aantal. De structuur van het mannelijk geslacht cellen van het lichaam heeft zijn eigen kenmerken.

Spermatozoön bestaat uit een hoofd, nek en staart. Elk van deze onderdelen vervult specifieke functies. De kop heeft een permanente cellulaire organel van eukaryoten - de kernel. Is de drager van genetische informatie in DNA moleculen. Het geeft de kern van het verzenden en opslaan van erfelijk materiaal. De tweede component van de spermakop is acrosome. Deze structuur wordt gemodificeerd Golgi complex en kent specifieke enzymen kunnen oplossen de schaal van het ei. Zonder dat het proces van bevruchting onmogelijk is. De hals organellen mitochondriën, welke beweging van de staart te verschaffen. In dit deel van het sperma en zijn centrioles. Deze organellen spelen een belangrijke rol vorming spindle tijdens splitsing van een bevruchte eicel. De staart van sperma wordt gevormd dat microtubules met energie mitochondria een beweging van mannelijke gameten.

De structuur van het ei

Vrouwelijke kiemcellen zijn veel groter dan sperma. Hun diameter bij zoogdieren is tot 0,2 mm. Maar hetzelfde cijfer Crossopterygii 10 cm, terwijl de haringhaai -. Om 23 cm in tegenstelling tot het mannelijk geslacht eicellen worden gefixeerd. Ze hebben een ronde vorm. In het cytoplasma van deze cellen bevat een grote hoeveelheid opgeslagen reserves van voedingsstoffen in de vorm van eidooier. Naast het kern DNA dat de genetische informatie, kunnen andere nucleïnezuur - RNA. Het bevat informatie over de structuur van de belangrijkste eiwitten van het toekomstige organisme. De dooier van het ei kan in ongelijke worden geplaatst. Bijvoorbeeld, de Amphioxus hij in het midden, en de vis in beslag neemt bijna het gehele oppervlak, waardoor de kern en het cytoplasma naar een van de polen van de cel. Buiten de eierschalen wordt beschermd: dooier, en de buitenste transparant. Dat moeten ze de acrosome van het sperma hoofd ontbinding van de bevruchting uit te voeren.

types bevruchting

Structuur en functie van kiemcellen zijn verantwoordelijk voor de uitvoering van de bevruchting proces - de fusie van gameten. In deze werkwijze wordt het genetisch materiaal van gameten gekoppeld met een enkele kern en gevormd zygote. Ze is de eerste cel van een nieuw organisme.

Afhankelijk van de doorgangsroute van de werkwijze onderscheiden uitwendige (externe) en interne bevruchting. Het eerste type is buiten het lichaam uitgevoerd bij vrouwelijke muizen. Dit gebeurt meestal in het aquatisch milieu. Voorbeelden van organismen die zich buiten de bevruchting, zijn leden van de klasse van de vis. De vrouwtjes leggen hun eieren in het water, waar de mannelijke en gedrenkt zaadvocht. Het aantal eieren van dergelijke dieren tot enkele duizenden, waarvan overleeft en groeit niet zozeer individuen. De meeste van hen worden gegeten door waterdieren. Maar voor alle zoogdieren wordt gekenmerkt door inwendige bevruchting, die optreedt in het vrouwelijk lichaam met de hulp van gespecialiseerde mannelijke copulative organen. Het aantal eieren klaar voor bevruchting, is klein.

De structuur van de mannelijke en vrouwelijke voortplantingscellen van het voortplantingssysteem van de planten is significant anders dan die van de dieren. Daarom gameten samenvoegen is anders. Mannelijk geslacht cellen van planten hebben geen staart en zijn niet in staat om te bewegen. Daarom bevruchting vooraf bestuiving. Dit proces van de overdracht van stuifmeel van helmknop naar stempel meeldraden. Het wordt gedaan door de wind, insecten of mensen. Gevangen zodanig op de stempel neergelaten sperma kiembuis in zijn uitgestrekte benedenkant - eierstok. Er is het ei. Bij samenvloeiing gameten gevormd zaad embryo.

Het concept van parthenogenese

De structuur van de geslachtscellen, met name vrouwen mogelijk maakt een van de meest bijzondere vormen generatieve reproductie. Het heet parthenogenese. De biologische essentie ligt in de volwassen ontwikkeling van een onbevruchte eicel. Dit proces wordt waargenomen in de levenscyclus van schaaldieren Daphnia waarbij afwisselende sexuele en parthenogenetische genereren. Vrouwelijk reproductief cel bevat voldoende voedingsstoffen aanleiding te geven tot een nieuw leven te geven. Echter, wanneer er geen parthenogenese van nieuwe combinaties van genetische informatie, en dus de verschijning van nieuwe personages mogelijk te maken. Echter parthenogenese is van biologische betekenis, want het maakt het proces van geslachtelijke voortplanting mogelijk, zelfs zonder de aanwezigheid van personen van het andere geslacht.

Fase van de menstruatiecyclus

In de vrouwelijke kiemcellen zijn niet altijd klaar voor bevruchting, maar alleen in bepaalde fasen van de menstruele cyclus. Tijdens fysiologisch proces in het lichaam optreden cyclisch regelmatige wijzigingen in de functie van het voortplantingssysteem. Dit proces wordt gereguleerd door humorale systeem. De duur van deze cyclus 21-36 dagen met een gemiddelde van 28 de periode kan worden onderverdeeld in drie fasen. In de eerste (menstruatie) die zich ongeveer de eerste 5 dagen wordt het endometrium afgewezen. Dit wordt gevolgd door het scheuren van kleine bloedvaten. 6-14 dag onder de invloed van de hypofyse follikel staat waar de eicel rijpt. Bekleding van de baarmoeder tijdens deze periode begint te herstellen. Dit is de essentie poslemenstrualnoy fase. Van 15 tot 28 ste dag van de vorming van de vette bindweefsel - het corpus luteum. Het dient als een tijdelijke endocriene klier die hormonen die de rijping van follikels remmen afscheidt. In de periode van 17e tot 21 e dag van de waarschijnlijkheid van bevruchting het hoogst is. Als dit niet gebeurt, wordt geslacht cel vernietigd en het slijmvlies wordt geschild terug.

Wat is de ovulatie

Op de 14e dag van de menstruele cyclus van de structuur van de vrouwelijke reproductieve cellen verandert enigszins. De eierschaal breekt folliculaire en vrijgegeven uit de eierstok naar de eileider. Het was daar dat de rijping is voltooid. Dit proces heet de ovulatie. Dit is een zeer belangrijke periode, waarin de baarmoeder krijgt de mogelijkheid om een bevrucht ei goed te keuren.

Chromosoom set van gameten

Eieren en sperma hebben enkele set van genetische informatie. Bijvoorbeeld humane geslachtscellen bevatten 23 chromosomen en de zygote - 46. Aan de samenvloeiing van gameten helft van de genen van een organisme ontvangt van de moeder en het tweede deel - van zijn vader. Dit geldt ook voor de vloer. Onder de voorname chromosomen autosomen en een paar geslacht. Ze worden door Latijnse letters aangegeven. Bij de mens, vrouwelijke cellen bevatten twee identieke geslachtschromosomen, terwijl mannen - anders. Kiemcellen bevatten een van hen. Zo is het geslacht van een baby is volledig afhankelijk van het mannelijk lichaam en de aard van de chromosomen die sperma draagt.

Functie van de kiemcellen

De structuur van de vrouwelijke geslachtscellen, evenals mannen, is verbonden met de functies die ze uitvoeren. Als onderdeel van het voortplantingssysteem, ze presteren generatieve reproductie functie. In tegenstelling tot aseksueel, die de integriteit van de genetische informatie van een organisme behoudt, geslachtelijke voortplanting laat de oprichting van nieuwe functies. Dit is een noodzakelijke voorwaarde voor het optreden van de aanpassing, en daarmee het hele bestaan van levende organismen.