Вопрос: Прогенез. Сперматозоид и яйцеклетка

Эмбриология — это учение о развитии зародыша. Эм­бриогенез является частью онтогенеза. Онтогенез складыва­ется из прогенеза, т. е. развития половых клеток, эмбриогене­за и постнатального периода, который начинается рождени­ем и заканчивается смертью.

В процессе эмбриогенеза выделяют следующие стадии: зигота, которой предшествует оплодотворение; бластула, образующаяся в результате дробления; гаструла, формирую­щаяся в результате гаструляции; нейрула, возникшая после нейруляции; затем наступает гистогенез, органогенез и системогенез.

Прогенез. Сперматозоиды (spermatozoon). Их форма вытянутая, длина — до 70 мкм. Сперматозоиды состоят из го­ловки и хвоста. В состав головки входит ядро уплощенной формы, покрытое тонким слоем цитоплазмы. Кариолемма ядра лишена ядерных пор. Передняя половина ядра покрыта чехликом, т. е. акробластом. В центре акробласта находится акросома, в акросоме — ферменты гиалуронидаза, трипсин, протеазы, фосфатазы и др.

На цитолемме сперматозоида имеются андрогамоны: андрогамон I и андрогамон II. Андрогамон I — это химическое вещество, при выделении которого прекращается движение сперматозоида, т. е. это как бы тормоз сперматозоида. Андро­гамон II — это химическое вещество, которое при соединении с гиногамоном II женской яйцеклетки вызывает склеивание сперматозоидов и наступление их гибели, т. е. это как бы орудие самоубийства сперматозоида.

Хвост сперматозоида состоит из 4 отделов: связующего отдела, или шейки; промежуточного отдела; главного отдела; терминального, или конечного, отдела. Шейка располагается между проксимальной центриолью и проксимальным коль­цом дистальной центриоли. Промежуточный отдел распо­ложен между двумя кольцами дистальной центриоли. Здесь сконцентрированы митохондрии, расположенные по спирали. За счет митохондрий накапливается энергия, используе­мая для движения жгутика и перемещения сперматозоида в жидкости. Главный отдел отходит от промежуточного отде­ла. Он покрыт тонкой волокнистой оболочкой и без резкой границы переходит в конечный, или терминальный, отдел. В основе жгутика имеется осевая нить, включающая 9 пар периферических и 1 пару центральных микротрубочек. Осе­вая нить начинается от проксимального кольца дистальной центриоли.

Сперматозоиды подвижны. Благодаря колебаниям жгу­тика сперматозоиды перемещаются в жидкости со скоростью около 3 мм в минуту, или 50 мкм в секунду. В ядре спермато­зоида содержится гаплоидный набор хромосом: 22 аутосомы и 1 половая либо Х-, либо Y-хромосома. Х-хромосома более массивная. Поэтому сперматозоиды, несущие Х-хромосому, менее подвижны. Количество сперматозоидов с Х- и Y-хромосомами примерно одинаково. При оплодотворении яйцеклет­ки сперматозоидом, содержащим Y-хромосому, зарождается плод мужского пола, Х-хромосому — женского пола.

Женская половая клетка (ovocytus). Женские половые клетки отличаются тем, что в их цитоплазме содержится зна­чительное количество желтка (lekithos). В зависимости от ко­личества желтка, яйцеклетки подразделяются на безжелтко­вые, или алецитальные; маложелтковые, или олиголецитальные; многожелтковые, или полилецитальные. В зависимости от распределения желтка в цитоплазме, яйцеклетки подраз­деляются на изолецитальные, если желток распределен в ци­топлазме равномерно. Эти яйцеклетки, в свою очередь, по­дразделяются на первично изолецитальные (ланцетник) и вторично изолецитальные (млекопитающие); телолецитальные, если желток сконцентрирован на вегетативном по­люсе. Среди этих яйцеклеток выделяют 2 разновидности: мезолецитальные, т. е. умеренно телолецитальные (амфибии), и резко телолецитальные (птицы, рептилии, акуловые рыбы); центролецитальные, если желток сконцентрирован в центре клетки.

Яйцеклетки покрыты несколькими оболочками. В яйце клетке птиц имеются цитолемма, или оволемма, белочная (попросту белок), подскорлуповая и скорлуповая. В яйцеклет­ке млекопитающих 3 оболочки: цитолемма, блестящая зона и лучистый венец. Ядерно-цитоплазматическое отношение яйцеклетки незначительное, так как масса ядра очень мала по сравнению с массой цитоплазмы.

В ядре яйцеклетки содержатся 23 хромосомы, из них 22 аутосомы и 1 половая Х-хромосома.

В ядре яйцеклетки осуществляется процесс амплифика­ции. Что такое амплификация? Это снятие копий генов РНК с поверхности участков ДНК. Копии генов каких РНК копиру­ются при амплификации? Информационных, транспортных и рибосомных. С этих копий снимаются новые копии. В ко­нечном итоге эти копии свертываются в кольца и выходят из ядра и хранятся до момента оплодотворения. Часто копии ге­нов РНК блокируются белками, называемыми информосомами. Таким образом в яйцеклетках создается очень мощный трансляционный аппарат.

В цитоплазме яйцеклетки отсутствует клеточный центр, так как он утрачивается в ходе 1-го деления созревания. В то же время хорошо развиты митохондрии, ЭПС. Что касается комплекса Гольджи, то он распадается на кортикальные гра­нулы, которые располагаются по периферии яйцеклетки под оволеммой. В этих гранулах содержатся протеолитические ферменты.

Яйцеклетка содержит гиногамоны: гиногамон I и гиногамон II. Гиногамон I — это вещество, которое вызывает поло­жительный хемотаксис у сперматозоидов. Гиногамон II — это вещество, убивающее сперматозоид. В тот момент, когда яй­цеклетка выделяет этот гиногамон, последний соединяется с андрогамоном II, в результате чего сперматозоид обездви­живается и погибает.

В яйцеклетке имеются кальциевые депо. Они предста­вляют собой скопления ионов кальция в цистернах гладкой ЭПС. Желток представлен в яйцеклетке в виде желточных шаров, гранул и желточных пластинок. Желток представляет собой питательное вещество, которого яйцеклетке челове­ка хватает на 24 часа автономного существования. Если в те­чение этого времени яйцеклетка не будет оплодотворена, то она погибает.

Яйцеклетка неподвижна. Она передвигается благодаря мускульным сокращениям яйцеводов, мерцаниям ресничек эпителия, выстилающего слизистую оболочку яйцеводов. Количество яйцеклеток также мало по сравнению с количеством сперматозоидов. Так, например, в течение месяца у женщины созревает всего лишь 1 яйцеклетка.