Сравнительная характеристика сперматогенеза и овогенеза (отличия и сходства в таблице)

Характеристики овогенеза и сперматогенеза

Если рассматривать в сравнении овогенез и сперматогенез, то можно выделить ряд других признаков, которые отличают два этих процесса. Во-первых, гаметогенез у мужчин и женщин происходит в различных половых железах, которые у мужчин называются семенниками, а у женщин яичниками. Именно в этих органах происходит выработка и созревание гамет.

Половые клетки в сперматогенезе носят название сперматозоидов, а в овогенезе яйцеклетками. Как известно, чтобы произошел процесс оплодотворения, нужно чтобы мужская гамета попала в женскую.

В сравнении овогенеза и сперматогенеза нельзя не отметить различные размеры гамет мужских и женских особей. Яйцеклетка намного больше сперматозоидов, поскольку она в течение всего периода вбирает в себя множество полезных и питательных веществ. При этом после созревания мужские гаметы становятся подвижными, благодаря чему могут легко преодолевать половые пути женщин. Женские же гаметы остаются неподвижными в все время, в ходе которого происходит подготовка яйцеклетки к оплодотворению.

Также половые клетки мужчин и женщин отличаются формой. Сперматозоиды имеют законченную округлую форму с хвостиком, в отличие от яйцеклетки, которая имеет простую округлую форму.

Если рассматривать овогенез и сперматогенез в таблице, можно будет заметить, что этапы, на которых происходит увеличение в размерах, деление и полное созревание у обоих полов, совпадают. Схемы овогенеза и сперматогенеза очень схожи, однако развитие сперматозоидов включает в себя еще и четвертую стадию, которая заключается в окончательном оформлении.

Еще одной особенностью сперматогенеза и овогенеза являются различные периоды выработки мужских и женских половых клеток. Яйцеклетки образуются в организме женщины циклически, с чем и связан менструальный цикл. Образование новой яйцеклетки происходит каждые 21-35 дней. В конце цикла яйцеклетка погибает, данный процесс сопровождается кровотечением. Вследствие этого происходят изменения в гормональном фоне, в результате которых запускается новый процесс созревания яйцеклетки.

У мужчин же образование сперматозоидов происходит постоянно, причем выработка гамет происходит в течение всего периода зрелости мужчины. В день у мужчины производится порядка 30 миллионов сперматозоидов. У женщины же количество гамет намного меньше. Для сравнения, за всю жизнь у представительниц прекрасного пола вырабатывается около 500 зрелых половых клеток.

Сперматогенез в отличие от овогенеза более подвержен воздействию внешних условий. Это связано в первую очередь с тем, что половые железы, или семенники у мужчин находятся вне брюшной полости, то есть в яичках.

У женщин же половые железы, то есть яичники, в которых образуется яйцеклетка, расположены более надежно. Связано это с тем, что появление яйцеклеток в организме будущей женщины начинается еще до ее рождения, а заканчивается после оплодотворения.

Стадия роста в овогенезе значительно превышает аналогичную стадию в сперматогенезе, чем и объясняется, что яйцеклетка намного больше по размерам, чем сперматозоиды. Зато мужские гаметы компенсируют этот этап делением клеток и образованием большого количества спермиев.

Стадии сперматогенеза

Назовите стадию сперматогенеза, которая сама важная в процессе формирования спермиев. Наверное, нет ответа на этот вопрос, так как на каждой стадии сперматогенеза формируется сперматозоид, который состоит из ядра или акросомы, центриоля или тела, хвоста или жгута.

Условно принято выделять 4 фазы сперматогенеза: размножение, рост, созревание и формирование.

Краткая схема сперматогенеза проиллюстрирована на рисунке.

1 стадия

Период размножения. Образуются первичные половые клетки – сперматогонии. На первом этапе происходит их активное деление, которое носит название мейоз. В результате мейоза образуется более 1 тыс. сперматогоний. В процессе деления у мужчины образуется два вида первичных половых клеток:

1. Типа А продолжают активное деление.
2. Типа В переходят на следующую стадию – роста.

Процессы, проходящие на первой стадии, начинают происходить с момента полового созревания и длятся до глубокой старости. Образование и деление сперматогоний происходит в наружном слое семенных канальцев. Продолжительность первой фазы сперматогенеза составляет 22 дня.

2 стадия

На данной стадии сперматогенеза происходит рост спермагониев, начинается подготовка ядра к делению, парные хромосомы сближаются, и увеличиваются их количество. В результате подобных процессов образуются сперматоциты первого порядка.

3 стадия

Наиболее продолжительной является стадия созревания. На этом периоде сперматоциты первого порядка проходят фазу деления, в результате которой образуются сперматоциты второго порядка, которые проходят вторую фазу мейоза и образуют сперматиды. Из одного сперматоцита первого порядка, прошедшего стадию созревания, образуется четыре сперматиды. Сперматиды содержат набор хромосом, присущих зрелой половой клетке, продолжают увеличиваться в размерах.

4 стадия

Стадия формирования, на которой происходит процесс объединения сперматид. Сперматиды скапливаются около отростка клетки, принимая округлую, а затем грушевидную форму, происходит процесс уменьшения ядра. Сперматиды уплотняются и перемещаются к узкому концу клетки. По окончании процесса формирования сперматозоиды выходят из стенок канальцев.

По окончании процесса формирования сперматозоиды выходят из стенок канальцев

Характеристики

Поскольку у спермия есть четко обозначенная специализация, устроен он так, чтобы максимально точно и быстро выполнять возложенные на него природой обязанности. Выглядит клетка как головастик, плывущий головкой вперед. Сперматозоиду предстоит преодолеть женские половые пути, и это «путешествие» будет не быстрым и не легким. Когда мужская клетка добирается до яйцеклетки, с помощью головки заостренной формы ему нужно сделать брешь в плотных оболочках ооцита и проникнуть внутрь. Яйцеклетки достигают миллионы клеток, но оплодотворить ее должен только один представитель этой многочисленной «армии».

После оплодотворения спермий отдает яйцеклетке ДНК – набор мужчины, который сливается с набором женской клетки. Так зарождается новая, уникальная, неповторимая жизнь, аналогов которой на планете нет. С момента зачатия сперматозоид определяет, какого пола ребенок через 9 месяцев появится на свет. Виды сперматозоидов включают в себя два типа клеток – несущие половую Х и несущие хромосому Y. Если яйцеклетка оплодотворена спермием Х, рождается девочка, если же первым успевает гамета Y, родится мальчик, наследник.

В момент зачатия в результате слияния ДНК матери и отца с первых же минут определяется, какого цвета будут у ребенка волосы и глаза, какого роста он будет, где будут расположены родинки и веснушки, какими талантами и способностями малыш будет обладать, какими врожденными недугами может страдать. Как минимум половину этой информации несет в себе сперматозоид.

Размер спермия очень маленький. Эта клетка по праву считается самой мелкой в организме, если учитывать размер только одной головки и не брать в расчет хвостик. В длину сперматозоид в среднем равен 55 мкм, причем около 45 мкм (то есть большая часть длины) – это хвостик. Природа создала мужскую гамету такой маленькой не случайно – мелкие размеры способствуют большей подвижности. Когда клетка созревает, сам организм мужчины не допускает, чтобы хоть одна из гамет выросла больше, чем нужно. Особые процессы искусственно подавляют рост клетки – ядро уплотняется, лишняя цитоплазма выбрасывается наружу в виде цитоплазматической капли, внутри не остается ничего лишнего – только самое необходимое.

Схема строения сперматозоида, несмотря на кажущуюся сложность, довольно проста и понятна. Гамета состоит из трех основных частей – головки, средней части и жгутика-хвоста.

Головка – округлая часть в форме эллипсоида с небольшими «вмятинками» по бокам. Они делают головку похожей на ложку. В головке располагается наиважнейшая часть спермия – ядро, несущее одинарный набор хромосом. Во время зачатия два одинарных набора (сперматозоиды и яйцеклетки) составят полноценный диплоидный набор, который будет нести информацию как о матери, так и об отце. Так формируется набор аутосом и половой хромосомы плода.

В составе головки находится и акросома – специальный пузырек, наполненный ферментами. Эти ферменты сперматозоиду пригодятся на самом финише пути, чтобы растворить оболочки женской половой клетки. Более 15 видов ферментов, которые входят в эту «боевую» смесь, выйдут наружу только тогда, когда сперматозоид столкнется головкой с яйцеклеткой.

В головке также находится место своеобразному аналогу центра управления полетом – центросоме. Это центр, регулирующий работу микротрубочек, отвечающих за движение хвостика.

Средняя часть – это перешеек, соединяющий головку и хвост. Через среднюю часть тянется сеть микротрубочек. Но хвостик ни за что не стал бы двигаться, если бы в средней части не было специальных митохондрий, которые вырабатывают АТФ и этот уникальный природный источник энергии позволяет хвостику двигаться.

Хвостик – это самая длинная и самая тонкая часть половой клетки мужчины. Состоит он из фибрилл. Форма хвостика может быть различной и это в конечном итоге определяет его подвижность, быстроту реакции на кислотность и скорость движения.

Некоторые источники добавляют к стандартному строению клетки еще одну часть – шейку. Подразумевается, что это небольшое сужение расположено между средней частью и головкой и представляет собой «крепление» между ними.

Нормы и патологические изменения

Спермограмма (анализ спермы) дает ответ на многие вопросы, касающиеся причин семейного бесплодия, ведь в 40% случаев отсутствие зачатия происходит по причине нарушений качества или количества у мужчины. Исследование проводится микроскопическими методами, подсчеты эти довольно точны, поскольку их проводят с применением специальных счетных камер и сперманализаторов.

В норме у здорового мужчины общий объем эякулята должен быть не менее 1,5-2 мл. Если он меньше, ставится диагноз «», если же сперма отсутствует при оргазме совсем, мужчине диагностируется аспермия. Концентрация сперматозоидов в 1 миллилитре семенной жидкости в норме составляет 15-20 миллионов клеток. Если их количество ниже, ставится диагноз «олигозооспермия». Если в семенной жидкости не удалось найти сперматозоидов вообще, диагноз звучит иначе – «».

Подвижность спермиев легла в основу деления сперматозоидов на четыре группы: активно-подвижные (группа А), подвижные (группа В), малоподвижные (группа С) и неподвижные (группа D). Мужчина считается репродуктивно здоровым и способным к естественному зачатию, если в его эякуляте присутствует не менее 40% спермиев группы А и В в общей сложности. Если же слабые, вялые и неподвижные вообще половые клетки преобладают с большим преимуществом, мужчине ставят диагноз – «». При полной неподвижности диагностируется акиноспермия.

Нормальные показали спермограммы подразумевают наличие в эякуляте не менее 58% жизнеспособных сперматозоидов. Если живых сперматозоидов нет, ставят диагноз «некроспермия»

Особое внимание уделяется морфологическим формам. Под этим понятием подразумевается определение содержания идеальных по своей структуре сперматозоидов

Идеальным или эталонным считается такой сперматозоид, у которого все характеристики строения (головка, шейка, средняя часть и хвостик) по форме, размеру, внешнему виду полностью соответствуют стандартам. Отсеиваются все «живчики», у которых есть хотя бы одно отклонение. Увеличенная или уменьшенная головка, деформация ее форм, наличие одновременно двух головок, утончение или утолщение средней части, укорочение или деформация хвостика, его загибы и заломы, наличие двух и более хвостиков – все это патологические формы.

Клетки с патологиями головки повышают риски рождения ребенка с хромосомными патологиями в и целом снижают фертильность мужчины. Гаметы с патологиями хвостика отличаются нарушением подвижности и зачатие во многих случаях становится невозможным. При обнаружении большого количества патологических, мутировавших клеток ставится диагноз «тератозооспермия».

Бывают и другие патологии, связанные с наличием в эякуляте того, чего там быть в норме не должно – гноя и крови (пиосмермия и ). Все перечисленные нарушения являются распространенными факторами мужского бесплодия.

Развиваются нарушения по ряду причин – от генетических врожденных аномалий строения органов репродуктивной системы до травм пениса и мошонки, которые мужчина мог получить в драке или в результате несчастного случая. Довольно часто нарушения в структуре и функциях сперматозоидов развиваются из-за неблагоприятной экологической обстановки в местности, где проживает мужчина, из-за работы на вредном производстве или из-за систематического контакта с токсичными веществами. Распространенные причины – лишний вес мужчины и нарушение его обмена веществ, гормональные сбои, пристрастие к алкоголю, никотину, наркотикам.

Пагубно на здоровье и функциях сперматозоидов сказываются постоянный стресс, недосыпание и работа в ночную смену, сидячий образ жизни и неправильное питание, перенесенные венерические заболевания и половые инфекции, особенно если они не было пролечены вовремя, а также воспалительные заболевания, такие, как простатит.

В большинстве своем нарушения состава спермы удается вылечить и фертильность мужчины возвращается. Лечение не приносит результата только при врожденном, обусловленном на генетическом уровне мужском бесплодии.

Стадии распределения молекул ДНК в половых клетках

На стадии деления половых клеток при более подробном рассмотрении можно наблюдать процесс разделения хромосом. В период деления клеток в их ядрах происходит удвоение всех молекул ДНК, после чего происходит перераспределение хромосом, которое можно разделить на следующие стадии:

1. Лептотенная стадия. На этом этапе можно различить ядро и закрученные нити хромосом. Отцовские и материнские хромосомы находятся на расстоянии.
2. Зиготенная. На данной стадии происходит соприкосновение хромосом и обмен генами.
3. Пахитенная. На данной стадии в клетке происходит укрепление связи хромосом, которые хорошо закручиваются друг с другом.
4. Диплотенная. Данная стадия характеризуется удвоением всех хромосом, после чего они разъединяются на две пары.

Подводя итог, можно сказать, что сперматогенез и овогенез – два процесса, направленные на производство половых клеток, которые имеют свои сходства и свои различия, обусловленные особенностями устройства мужского и женского организмов.

Причины нарушения овуляции

Одной из основных причин бесплодия является нарушение овуляции. То есть, прекращение созревания ооцитов либо множественное созревание (более десяти сразу). Если клеточки не созревают, их невозможно оплодотворить. Если созревает повышенное количество фолликулов, оплодотворение тоже невозможно. Соответственно, беременность наступить не может.

Причины нарушения овуляции следующие:

• эндокринные нарушения (гормональный сбой);
• синдром истощения яичников;
• синдром резистентных яичников;
• поликистоз;
• ожирение;
• недостаточный вес;
• эндометриоз;
• хронические воспалительные очаги
• спящие яичники.

Любые процессы в организме регулируют гормоны. Из-за нарушения гормонального баланса функционирование репродуктивной системы невозможно. Гормональные нарушения нужно лечить у эндокринолога. Необходима детальная диагностика, сбор анамнеза.

С возрастом яичники прекращают свою активность, истощаются. Это связано с тем, что в организме женщины может созревать ограниченное количество готовых к оплодотворению яйцеклеток. При наступлении климакса функционирование половой сферы прекращается. Этот процесс неизбежен.

Однако у некоторых женщин синдром истощения яичников может появиться не по причине климакса, а из-за аутоиммунных болезней, генетической предрасположенности. Когда концентрация половых гормонов снижается, это влияет на репродуктивную функцию.

Синдром резистентных яичников появляется по причине аутоиммунных патологий или под воздействием радиации. В этом случае рецепторы яичников не реагируют на гормоны.

При поликистозе яйцеклетки не созревают в полной мере и не могут выйти из оболочки для оплодотворения. При резком изменении массы тела (похудение либо ожирение) функционирование репродуктивной системы нарушается.

Причина «спящих яичников» так и не выяснена до конца. До сих пор непонятно, почему не могу «проснуться» ооциты первого порядка, которые были сформированы во время внутриутробного периода.

Профилактические меры

При любом характере нарушения менструального цикла, появлении болей во время месячных, необходимо записываться на прием к гинекологу. Нерегулярный цикл может быть симптомом заболевания половой сферы женщины. К профилактике сбоев в овуляции и патологий в яичниках относится:

• отказ от курения и алкоголя;
• приоритет здорового образа жизни;
• умеренная физическая активность;
• витаминное питание;
• отсутствие стресса;
• полноценный сон и отдых;
• правильная контрацепция;
• контроль уровня гормонов.

Внимательное отношение к своему здоровью поможет предотвратить патологии в репродуктивной системе, снизить риск бесплодия. Полноценная половая жизнь способствует укреплению здоровья, если женщина состоит в отношениях с постоянным половым партнером.

Неразборчивые половые связи приводят к нежелательной беременности и абортам, что впоследствии заканчивается бесплодием и различными патологиями.

Препараты для улучшения сперматогенеза

Когда говорят об улучшении сперматогенеза, это обычно означает, что не в порядке именно конечные клетки – созревшие сперматозоиды. Что может случиться со сперматозоидами? Они могут быть нежизнеспособными или их концентрация в сперме может быть слишком мала для зачатия. Сперматозоиды могут быть малоподвижными, иметь неправильное строение. А ДНК в них может быть нарушена.

Что же может повлиять на процесс формирования сперматозоидов?

Для нормального сперматогенеза температура в мошонке должна быть 35 оС. Именно она является оптимальной для развития сперматозоидов. Поэтому перегревание или переохлаждение сильно вредит сперматозоидам. Например, при перегреве образуются малоподвижные сперматозоиды.

Хронические заболевания, не выявленные заболевания (например, варикоцеле), скрытые воспаления, возраст старше 35 лет, нездоровый образ жизни, употребление алкоголя, курение – все это влияет на протекание процессов сперматогенеза. И на сами образующиеся в итоге сперматозоиды.

Поэтому для того, чтобы максимально улучшить качество сперматозоидов, нужно не только отказаться от нездорового образа жизни и вылечить заболевания, но и принимать витамины и минералы, которые необходимы для процессов сперматогенеза.

Витамин Е влияет на подвижность, строение, количество сперматозоидов. Защищает созревающие клетки от свободных радикалов.

Цинк необходим для синтеза гормонов, участвующих в сперматогенезе, то есть для фолликулостимулирующего гормона и тестостерона.

Вместе витамин Е и цинк помогают справиться с оксидативным стрессом, негативно влияющим на незрелые половые клетки

Особенно это важно для мужчин старше 35

Фолиевая кислота нужна, чтобы сперматозоид мог правильно развиваться, имел правильное строение и нормальный размер. Прием фолиевой кислоты достоверно снижает количество дефектных сперматозоидов.

В препарате Сперотон содержатся не только эти вещества, но и L-карнитин, улучшающий подвижность сперматозоидов.

Для того, чтобы улучшить результаты сперматогенеза, витамины и минералы следует принимать минимум 70 дней – именно столько времени требуется для того, чтобы созрели новые сперматозоиды.

Поэтому подготовка к зачатию должна начинаться за несколько месяцев.

Удивительные факты

Вам может быть интересны следующие факты.

• Аквариумная рыбка тетрадон имеет сперматозоиды с двумя жгутиками. Они более подвижны, чем человеческие.
• У круглых червей сперматозоиды не имеют хвостиков вообще. Овальные головки гамет перемещаются на ложноножках с маленькой скоростью.
• У кенгуру сперматозоиды работают «в паре». Они объединяются по два и вместе двигаются, помогая друг другу синхронными взмахами хвостиками. Клетки-партнеры превращаются в конкурентов только тогда, когда вместе достигают яйцеклетки.
• У мышей и крыс головки сперматозоидов имеют форму крючка.
• Человеческие сперматозоиды – одни из самых мелких в природе. Мышиные гаметы в 1,5 раза больше человеческих, а сперматозоид тритона больше гаметы человека в 5 раз!
• Объем эякулята здорового мужчины составляет ровно половину чайной ложки.

• Не стоит недооценивать спермии. Если все клетки, входящие в состав эякулята после одного стандартного полового акта, поставить друг за другом в прямую линию, получится отрезок длиной 9 километров 600 метров!
• Мертвая гамета вполне может привести к рождению живого ребенка. Если у мужчины мертвы все половые клетки, в лабораторных условиях есть возможность получить ценное ДНК из головки погибшей клетки и спровоцировать оплодотворение под микроскопом. Главное, чтобы генетический набор был полноценным.
• Женщина теряет способность к зачатию с наступлением климакса. У мужчины «фабрика гамет» работает всю жизнь. Даже пожилой мужчина может стать папой.
• Одно яичко вполне может обеспечить мужчине репродуктивное здоровье. Если второе утрачено в результате травмы или отсутствует с рождения, второе начинает производить большее количество половых клеток.

О строении, размерах и функциях сперматозоидов смотрите в следующем видео.

Описание

Половые клетки женщины (гаметы) называются яйцеклетками. Они имеют округлую форму, содержат запас необходимых питательных веществ. После оплодотворения в яйцеклетке развивается эмбрион, которому необходимо полноценное питание для роста.

Строение яйцеклетки:

• ядро;
• цитоплазма;
• лучистый венец.

Яйцеклетки находятся в яичниках, в которых они ежемесячно созревают (по очереди) для оплодотворения сперматозоидами. У каждой женщины формируется индивидуальное количество яйцеклеток, которые находятся в спящем состоянии до поры до времени. Они располагаются в защитном «мешочке», который называется фолликул.

Фолликул защищает клеточку, обеспечивает ей полноценное дозревание и помогает выйти в маточные трубы для встречи со сперматозоидами.

Процесс формирования женских половых клеток называется овогенез и состоит из трех фаз:

• размножение;
• рост;
• созревание.

Гаметогенез — это общее название для роста и развития половых клеток мужчины и женщины. Гаметогенез состоит из сперматогенеза (формирования спермиев) и овогенеза (формирования яйцеклеток). У женщин этот процесс начинается еще во внутриутробном развитии плода и завершается во время угасания репродуктивной функции. У мужчин образование новых спермиев происходит в течение всей жизни — от пубертатного периода до угасания половой функции.

Несмотря на различие в строении репродуктивных органов мужчины и женщины, процесс формирования половых клеток идентичен. Просто у женщин они созревают в яичниках, а у мужчин — в семенниках.

Фаза размножения

В яичниках женщины содержатся зачаточные клеточки-гаметы. Эти гаметы накапливают внутри себя питательные вещества: белки, жиры, углеводы и глюкоза. Процесс начинается с момента определения половой принадлежности плода.

Фаза роста

Эта фаза приходится на последние недели беременности матери, вынашивающей плод женского пола. Фаза роста и развития гамет завершается образованием вокруг них специфической оболочки. С этого момента их называют фолликулы (ооциты или овоциты).

В яичниках женщин находятся миллионы фолликулов. Их активность начинается в пубертатном периоде, когда женский организм готов к оплодотворению и вынашиванию потомства.

Фаза созревания

Этот период совпадает с началом полового созревания у девушек, к 12-13 годам. В этом возрасте наступает первая менструация, организм готов к оплодотворению. Созревание ооцита происходит примерно за 20-21 день до наступления месячных.

Особенности сперматогенеза у цветковых растений

Мужским половым органом цветкового растения является пыльник, расположенный в тычинке цветка. В гнездах молодого пыльника имеются особые диплоидные клетки – микроспороциты, или материнские клетки микроспор (спорогенные клетки). Они соответствуют сперматогониям животных. Каждый микроспороцит претерпевает мейоз и образует четыре гаплоидные микроспоры.

Микроспоры митотически делятся и образуют пыльцевые зерна, которые являются мужским гаметофитом. Сначала пыльцевое зерно включает две клетки – маленькую генеративную и большую вегетативную (впоследствии вырастающую в пыльцевую трубку). Затем генеративная клетка митотически делится еще раз и образует два спермия. В дальнейшем при оплодотворении спермии одного пыльцевого зерна будут сливаться с разными клетками женского организма – один с гаметой (с образованием зиготы), а другой – с диплоидной центральной клеткой зародышевого мешка (с образованием триплоидного эндосперма).

Строение пыльцевого зерна цветкового растения: 1 – генеративная клетка; 2 – вегетативная клетка; 3 – ядро вегетативной клетки

Характеристики овогенеза и сперматогенеза

Половые клетки в сперматогенезе носят название сперматозоидов, а в овогенезе яйцеклетками. Как известно, чтобы произошел процесс оплодотворения, нужно чтобы мужская гамета попала в женскую.

В сравнении овогенеза и сперматогенеза нельзя не отметить различные размеры гамет мужских и женских особей. Яйцеклетка намного больше сперматозоидов, поскольку она в течение всего периода вбирает в себя множество полезных и питательных веществ. При этом после созревания мужские гаметы становятся подвижными, благодаря чему могут легко преодолевать половые пути женщин. Женские же гаметы остаются неподвижными в все время, в ходе которого происходит подготовка яйцеклетки к оплодотворению.

Если рассматривать овогенез и сперматогенез в таблице, можно будет заметить, что этапы, на которых происходит увеличение в размерах, деление и полное созревание у обоих полов, совпадают. Схемы овогенеза и сперматогенеза очень схожи, однако развитие сперматозоидов включает в себя еще и четвертую стадию, которая заключается в окончательном оформлении.

Еще одной особенностью сперматогенеза и овогенеза являются различные периоды выработки мужских и женских половых клеток. Яйцеклетки образуются в организме женщины циклически, с чем и связан менструальный цикл. Образование новой яйцеклетки происходит каждые 21-35 дней. В конце цикла яйцеклетка погибает, данный процесс сопровождается кровотечением. Вследствие этого происходят изменения в гормональном фоне, в результате которых запускается новый процесс созревания яйцеклетки.

У мужчин же образование сперматозоидов происходит постоянно, причем выработка гамет происходит в течение всего периода зрелости мужчины. В день у мужчины производится порядка 30 миллионов сперматозоидов. У женщины же количество гамет намного меньше. Для сравнения, за всю жизнь у представительниц прекрасного пола вырабатывается около 500 зрелых половых клеток.

Сперматогенез в отличие от овогенеза более подвержен воздействию внешних условий. Это связано в первую очередь с тем, что половые железы, или семенники у мужчин находятся вне брюшной полости, то есть в яичках.

Стадия роста в овогенезе значительно превышает аналогичную стадию в сперматогенезе, чем и объясняется, что яйцеклетка намного больше по размерам, чем сперматозоиды. Зато мужские гаметы компенсируют этот этап делением клеток и образованием большого количества спермиев.

Эти особенности сперматогенеза и овогенеза имеют биологический смысл, который связан с разным назначением мужских и женских гамет. Неравномерное деление клеток при овогенезе (меньше) обеспечивает формирование крупной яйцеклетки, в ней накапливается большее количество питательных веществ, так как из оплодотворенного яйца будет развиваться новый организм.

При сравнительной характеристике овогенеза и сперматогенеза можно заметить, что сперматозоидов образуется значительно больше, и это также имеет биологический смысл.Яйцеклетку достигает только один сперматозоид, проникает в нее и доставляет свой набор хромосом. Остальные же в процессе поиска яйцеклетки массово погибают.

При сравнении овогенеза и сперматогенеза становится понятным, почему сперматозоидам нет необходимости в запасании питательных веществ – их существование кратковременно, а подвижность должна быть высокой.

Особенности сперматогенеза

Сперма – это биологическая жидкость организма мужчины, извергаемая из полового члена во время эякуляции, в количестве от 2 до 4 мл.

Для сравнения у быка в среднем 40—50 мл; у жеребца 60—100 мл; у дикого кабана до 250 мл; у барана 1—1,5 мл; у кита до 3000 мл.

Сперматогенез — это образование половых клеток мужчины.

Образование половых клеток происходит в витых канальцах мужских семенных желез — яичках.

Стенку канальцев покрывает многослойный эпителий. В его состав входят клетки: железистые  и клетки Сертоли. Железистые клетки располагаются в несколько слоёв и участвуют в делении  клеток. Эти клетки называются сперматогонии.

Клетки Сертоли выполняют функцию поддержки для сперматогоний. Сперматогонии имеют вид слегка сплющенных, маленьких клеток, имеющих протоплазму и большое ядро. Клетки Сертоли — вытянутые в длину большие клетки. Располагаются они на расстоянии друг от друга. Развитие сперматозоидов из сперматогоний включает в себя  периоды роста, деления и превращения.

В периоде роста в сперматогониях увеличивается количество протоплазмы, в ядре образуются  фигуры в форме плотного клубочка. В таком состоянии сперматогонии становятся сперматоцитами. Сперматоциты постепенно созревают и растут, переходят в сперматоциты средней величины и превращаются в большие сперматоциты.

Затем наступает период деления. Большие сперматоциты дважды подвергаются делению и образуются сперматиды.

После образования сперматид наступает третий и последний период, когда сперматиды превращаются в семенные клетки. 

Ядра сперматидов отодвигаются к той части клетки, которая обращена в сторону стенки семенного канальца. Количество протоплазмы уменьшается, ее малый остаток окружает ядро каждой клетки сперматида, которая превращается в головку семенной нити.

Вскоре происходят  изменения клеток Сертоли. К  просвету канальца клетки Сертоли выпускают длинный отросток, который притягивает к себе сперматиды превращающиеся в мужские половые клетки. Сперматиды сгруппировываются около каждого отростка, погружаются во внутрь его и вступают с ним в тесное слияние. В результате этого процесса молодые половые клетки получают питательный материал из клеток Сертоли, необходимый для их дальнейшего роста и развития.

Постепенно сперматиды превращаются в сперматозоиды с головкой и хвостиком и их связь с клетками Сертоли нарушается. Отростки клеток Сертоли исчезают и сперматозоиды становятся совершенно свободными. Зрелые сперматозоиды собираются группами в просвете семенных канальцев и в виде готового «секрета» удаляются из них. Этим и заканчивается процесс сперматогенеза.

Пройдя все этапы сложного образования, сперматозоид устремляется на встречу своей «судьбе», со скоростью 35-70 км/ч, проходя через все естественные барьеры женского организма. Если он достигает своей цели-яйцеклетки, то в женском теле наступает беременность!

Статью подготовила А. Наумова

Предыдущая запись Лечение полипа эндометрия
Следующая запись Амниоцентез

Сперматогенез

Сперматогенез – это процесс превращения диплоидных первичных мужских половых клеток в гаплоидные – сперматозоиды (от греч. sperma – семя и zoon – живое существо), или спермии.

Сперматогенез включает несколько этапов. Вначале происходит митотическое размножение сперматогониев (первый этап), рост сперматоцитов 1-го порядка в процессе длительной профазы I (второй этап). На третьем этапе по завершении мейоза I образуются сперматоциты 2-го порядка, а мейоза II – сперматиды. Во время четвертого (заключительного) этапа сперматогенеза происходит формирование сперматозоидов (спермиогенез).

Таким образом, из каждого сперматоцита 1-го порядка образуются четыре одинаковые по размерам гаплоидные клетки – сперматиды, которые уже не делятся, но претерпевают этап дифференцировки. В процессе дифференцировки каждая сперматида преобразуется в сперматозоид, или спермий.

Процесс формирования сперматозоидов: 1 – ядро; 2 – центриоль; 3 – развивающаяся акросома; 4 – головка; 5 – шейка; 6 – хвостик

Спермиогенез

Во время превращения сперматиды в сперматозоид клетка из округлой становится вытянутой, происходит новообразование одних структур (акросомы, жгутика и т. д.), исчезновение других (рибосом, эндоплазматической сети и т. д.) и перемещение многих органелл внутри клетки. Обычно в зрелом сперматозоиде выделяют три отдела – головку, шейку и хвостик.

Строение сперматозоида млекопитающих: 1 – головка; 2 – шейка; 3 – центриоль; 4 – акросома; 5 – хвостик; 6 – митохондрия; 7 – ядро

В процессе спермиогенеза аппарат Гольджи перемещается к одному из полюсов ядра, образуя акросому, играющую важную роль в оплодотворении. Акросома – это секреторный пузырек, содержащий гидролитические ферменты, позволяющие сперматозоиду проникнуть через оболочку яйцеклетки.

ДНК в ядре будущего сперматозоида неактивна и очень плотно упакована, так как почти вся цитоплазма сперматиды отторгается. Поэтому головка зрелого сперматозоида практически ее лишена. В ней находятся только вытянутое ядро с конденсированным хроматином и акросома. Центриоли перемещаются к противоположному акросоме полюсу ядра, и вскоре от материнской центриоли отрастает длинный жгутик. Сперматозоиды содержат большое количество митохондрий, сосредоточенных таким образом, чтобы обеспечить эффективное снабжение жгутика энергией. Обычно они концентрируются у основания жгутика (в шейке сперматозоида).

Сперматозоид выполняет две основные функции – вносит в яйцеклетку гаплоидный набор хромосом и «запускает» программу развития яйцеклетки.

У млекопитающих весь сперматогенез совершается в стенках длинных извитых трубочек (семенных канальцев), которые находятся в семенниках. Сперматогонии локализованы в самых глубинных слоях стенки канальца, клетки более поздних стадий развития – ближе к просвету канальца. Сформировавшиеся сперматозоиды выходят в каналец, собираются в придатках семенников, где накапливаются и заканчивают созревание. У человека весь процесс образования четырех сперматозоидов из одного сперматогония занимает два-три месяца, причем мейоз – примерно сутки. Сперматозоиды обладают разнообразной формой, характерной для различных видов.

Различные формы сперматозоидов животных: 1 – барана; 2 – круглого червя; 3 – жука; 4 – рака

Всем млекопитающим свойственны хвостатые сперматозоиды. Бесхвостые спермии встречаются у круглых червей, ракообразных и других беспозвоночных, а также у покрытосеменных (цветковых) растений.