Sukusolujen muodostuminen miehillä ja naisilla. Sukupuolinen lisääntyminen ja sen biologinen merkitys

Miesten lisääntymissoluja kutsutaan siittiöiksi. Ne muodostuvat kivesten kierteisissä tubuluksissa soluista, joita kutsutaan spermatogoniaksi. Siittiöiden tehtävänä on hedelmöittää naisen sukusolu (muna)

Siittiön pituus on noin 0,05-0,07 mm, ja se näkyy vain mikroskoopilla. Siittiö koostuu päästä, vartalosta ja hännästä (flagellum). Siiman läsnäolon ansiosta siittiöt voivat liikkua itsenäisesti. Liikkeen aikana ne yleensä pyörivät akselinsa ympäri. Siittiön päässä on kromosomeja, jotka sisältävät geneettistä tietoa, ja akrosomit - miehen lisääntymissolun kemiallinen varastointi (entsyymit, jotka auttavat tunkeutumaan munasoluun). Siittiöiden runko sisältää energiakomponentin, joka varmistaa siiman supistumisen.

Sukupuoliyhteyden aikana siemensyöksyssä on noin 300 000 000 - 500 000 000 siittiötä. Kuitenkin vain 1 siittiö riittää hedelmöittymiseen - prosessiin, jossa geneettinen materiaali siirtyy isän kehosta munaan.

A - Pää, kaula, häntä
B - Mitokondriot, mikrotubulukset, plasmakalvo

Hedelmöittävä siittiö on aina vastuussa alkion sukupuolesta. Kaikilla siittiöillä on sarja 23 kromosomia, jotka sijaitsevat päässä. Jokaisessa siittiössä on Y- tai X-kromosomi, joka määrittää syntymättömän lapsen sukupuolen, kun munasolu hedelmöitetään. Jos munasolun hedelmöittää siittiö, jossa on Y-kromosomi, syntymättömän lapsen sukupuoli on mies, ja jos siittiössä on X-kromosomi, se on naaras. Koska munat sisältävät vain X-kromosomeja, syntymättömän lapsen sukupuoli riippuu yksinomaan miehestä.

Käsite "sperma" on erotettava käsitteestä "sperma". Siittiö (siemenneste), jota miespuoliset sukurauhaset tuottavat, koostuu siittiöistä, rakkulanesteestä, eturauhasen erityksestä ja pienestä määrästä virtsaputken epiteelisoluja. Siittiöt muodostavat keskimäärin vain 3 % siemennesteestä.

Siittiöiden kehityssykli

Siittiöiden kehitysprosessia kutsutaan spermatogeneesiksi. Siittiöiden kehityksen kesto muodostumishetkestä sen täyteen kypsymiseen on 2-2,5 kuukautta. Siksi terveen lapsen raskaaksi tulemiseksi on suositeltavaa pidättäytyä alkoholin, huumeiden ja myrkyllisten aineiden nauttimisesta tänä aikana.

Aluksi kivesten tubulusten lukuisten jakautumisten kautta miehen sukusolu, jota tässä vaiheessa kutsutaan spermatidiksi, vastaanottaa tietyn kromosomisarjan. Motiliteetti on erittäin tärkeää siittiöille, mikä on välttämätöntä, jotta ne pääsevät munasoluun ja tunkeutumaan sisään. Heillä on tämä ominaisuus kulkiessaan epididymiksen läpi. Siittiöt kehittävät hännän, moottorilaitteen, pään ja korkin (akrosomi), joihin entsyymit keskittyvät liuottamaan munakalvot matkan varrella. Näin muodostuu täysivaltaisia ​​siittiöitä.

Seuraavaksi ne sijaitsevat lisäkiveksessä, kunnes munan hedelmöittäminen on mahdollista. Jos siittiöt "pysyvät" liian kauan, ne vanhenevat eivätkä pysty täyttämään pyhää tehtäväänsä. Optimaalisin siittiöiden koostumus hedelmöitykseen syntyy, kun seksuaalista aktiivisuutta tapahtuu kahden päivän välein.

Siittiöt alkavat liikkua siemensyöksyssä (ejakulaatio). Munasolu on vielä kaukana, ja reitti kulkee kohdun ja munanjohtimen pääosan läpi. Kapasitaation jälkeen (siittiöiden kypsyminen ja valmistelu hedelmöitystä varten naisen sukupuolielinten alueella) se irrottaa akrosomaalisen korkin tunnistaakseen munasolun ja hajottaakseen sen kalvot sisäänpääsyä varten. Lävistettyään munankuoren siittiö työntää pään ja vartalon sisään ja menettää hännän. Jos korkki ei irtoa, lannoitusta ei tapahdu.

Hedelmöitystä varten monet siittiöt kerääntyvät munan ympärille, mutta kun yksi niistä tunkeutuu kalvojen läpi, munasolu tukkeutuu. Aluksi muodostuu tukko sähköpotentiaalin muutoksesta ja sitten kemiallisista ja rakenteellisista muutoksista. Munasolun ympärille muodostuu uusi kalvo, joka estää sitä hedelmöittämästä toista siittiötä.

Siittiön ja munasolun ytimet, joita nykyään kutsutaan uros- ja naarasproytimeksi, yhdistyvät, sulautuvat ja alkavat aktiivisesti jakautua. Muodostuu tsygootti - hedelmöitetty muna, uuden organismin ensimmäinen solu. Viikkoa myöhemmin tämä tsygootti tulee kohtuun ja kiinnittyy sen ontelossa seinään: raskaus tapahtuu.

Liikkuakseen 1 cm, siittiön tulee heiluttaa häntäänsä vähintään 800 kertaa

Siittiöiden muodostuminen sarjassa alkaa murrosiän saavuttamisen jälkeen ja jatkuu sitten kuolemaan asti. On todettu, että jopa kahdeksankymmenen vuoden jälkeen useimpien miesten siemennesteessä on elinkelpoisia siittiöitä. Niinpä intialainen maanviljelijä Ramjit Raghava pääsi Guinnessin ennätysten kirjaan tulemalla ensimmäistä kertaa isäksi 94-vuotiaana.

1. Mitkä ovat niiden elinten nimet, joissa naaras- ja urossukusolut muodostuvat itiökasveissa? eläimissä?

Munasarjat, anteridiat, sporangit, kivekset, archegonia.

Itiöt kantavissa kasveissa naarassukusolut muodostuvat archegoniassa ja urossukusolut anteridiassa.

Eläimillä naaraspuoliset sukusolut muodostuvat munasarjoissa ja urossukusolut kiveksissä.

2. Miten siittiön ja munasolun rakenne liittyy näiden solujen suorittamiin toimintoihin?

Siittiöt ja munasolut ovat lisääntymissoluja, joiden kautta perinnöllinen tieto siirtyy sukupolvelta toiselle. Tämän toiminnon suorituskyky johtuu ytimen läsnäolosta, jossa on haploidinen kromosomisarja sekä mies- että naispuolisissa sukusoluissa. Kun siittiö ja munasolu sulautuvat yhteen, muodostuu diploidinen tsygootti, josta kehittyy organismi, joka on perinyt ainutlaatuisen yhdistelmän geenejä ja ominaisuuksia molemmilta vanhemmilta.

Siittiöt ovat liikkuvia sukusoluja. Tässä suhteessa niillä on virtaviivainen muoto ja pitkä flagellum (häntä), joka palvelee aktiivista liikettä. Siittiöt sisältävät pienen määrän sytoplasmaa ja minimaalisen määrän organelleja. Pään etupäässä on akrosomi, joka varmistaa munasolujen liukenemisen hedelmöityksen aikana. Kaula sisältää kaksi sentriolia, joista toinen toimii keskuksena mikrotubulusten organisoinnille, jotka muodostavat flagellumin liikkuvan aksiaalisen filamentin. Mitokondriot, jotka sijaitsevat siittiön keskiosassa, tuottavat energiaa, joka tarvitaan siiman liikkumiseen.

Munat ovat useimmiten liikkumattomia. Ne sisältävät runsaasti ravintoaineita, jotka ovat välttämättömiä alkion kehittymiselle. Siksi munat ovat yleensä paljon suurempia kuin siittiöt ja ne on peitetty useilla suojaavilla kalvoilla.

3. Siittiöt eivät sisällä käytännössä lainkaan sytoplasmaa ja ravinteita, mutta ne tarvitsevat suuren määrän energiaa liikkuakseen. Mistä luulet tämän energian tulevan?

Siittiöiden siiman liikkumiseen tarvittava energia (ATP:n muodossa) saadaan suoraan siittiön keskiosassa sijaitsevista mitokondrioista. Alkuperäinen energianlähde, jonka ansiosta ATP:tä syntetisoituu mitokondrioissa, ovat kuitenkin siemennesteen sisältämät ravintoaineet (pääasiassa fruktoosi). Näitä aineita erittävät siemenrakkulat, eturauhanen ja jotkut muut miehen lisääntymisjärjestelmän elimet.

4. Kuinka monta munasolua ja toissijaisia ​​polaarisia kappaleita voidaan muodostaa kissassa enintään neljästä ensimmäisen asteen munasolusta?

Nisäkkäillä ensimmäisen asteen munasolun meioottisen jakautumisen seurauksena muodostuu yksi muna ja kolme sekundaarista polaarikappaletta. Näin ollen neljästä ensimmäisen asteen munasolusta voidaan muodostaa neljä munaa ja kaksitoista sekundaarista polaarikappaletta.

5. Mitkä oogeneesin aikana tapahtuvat prosessit varmistavat suurten ravintoaineiden kertymisen muniin?

Kasvujakson aikana primaaristen sukusolujen (oogonium) tilavuus kasvaa merkittävästi, koska ne saavat ravinteita ympäröivistä follikkelisoluista ja verestä. Näin muodostuu ensimmäisen asteen munasoluja.

Myöhemmän meioosin (kypsymisajan) seurauksena muodostuu erikokoisia tytärsoluja: yksi suuri muna ja kolme pientä polaarikappaletta, jotka myöhemmin kuolevat ja tuhoutuvat. Tällaisen epätasaisen jakautumisen biologinen tarkoitus on säilyttää munassa tulevan alkion kehittymiselle välttämätön enimmäismäärä ravintoaineita.

6. Mikä on polaaristen kappaleiden muodostumisen biologinen merkitys oogeneesin aikana?

Pienen määrän sytoplasmaa sisältävien polaaristen kappaleiden muodostuminen on välttämätöntä meioosin esiintymiseksi samalla kun munan ravintoaineiden saanti säilyy mahdollisimman suurena. Yksinkertaisesti sanottuna polaariset kappaleet muodostetaan "ylimääräisen" geneettisen tiedon erottamista (poistamista) varten.

7. Vertaa spermatogeneesin ja oogeneesin prosesseja, osoittaa yhtäläisyydet ja erot.

Samankaltaisuudet:

● Ne edustavat gametogeneesin prosesseja - sukusolujen (sukusolujen) muodostumista ja kehitystä, ja ne on jaettu useisiin jaksoihin, jotka etenevät samalla tavalla.

● Ensimmäinen vaihe on lisääntymisjakso. Diploidiset sukusolujen esiasteet jakautuvat toistuvasti mitoosilla, minkä seurauksena niiden lukumäärä kasvaa merkittävästi.

● Toinen vaihe on kasvun aika. Spermatogonian (oogonia) koko kasvaa ja niistä tulee ensimmäisen asteen siittiösoluja (oosyyttejä).

● Kolmas vaihe on kypsytysaika. Esiintyy meioosia, jonka seurauksena jokaisesta 2n4c-sarjan sisältävästä ensimmäisen asteen siittiösolusta (oosyytistä) muodostuu neljä haploidista tytärsolua (1n1c-sarja).

Erot:

● Spermatogeneesin seurauksena muodostuu liikkuvia miessukusoluja - siittiöitä, oogeneesin seurauksena liikkumattomia naarassukusoluja - munasoluja. Yleensä miehen elimistössä muodostuu monta kertaa enemmän siittiöitä kuin naisen kehossa.

● Spermatogeneesissä kypsymisjaksoa seuraa siittiöiden muodostumisjakso, oogeneesissä muodostumisjaksoa ei ole. Siten spermatogeneesi sisältää neljä jaksoa ja oogeneesi - kolme.

● Spermatogeneesi urosnisäkkäillä alkaa murrosiässä. Naarasnisäkkäiden oogeneesi alkaa ennen syntymää.

● Kasvuaikana siittiöiden koko kasvaa hieman ja oogonioiden koko kasvaa merkittävästi.

● Spermatogeneesin aikana meioosi johtaa neljän identtisen tytärsolun - siittiöiden - muodostumiseen yhdestä ensimmäisen asteen siittiösolusta. Oogeneesin aikana munasolun epätasainen ensimmäisen asteen meioottinen jakautuminen tapahtuu, jolloin muodostuu yksi suuri solu, jossa on ravinteita (muna) ja kolme pientä polaarikappaletta.

Ja (tai) muita tärkeitä ominaisuuksia.

8. 22-vuotiaan naisen, jolla on vakaa 28 päivän lisääntymiskierto, munasarjat sisältävät 42 tuhatta follikkelia. Useimmat niistä ovat hyvin pieniä, ja vain 299:n halkaisija on yli 100 mikronia. Lisäksi munasarjoissa on jäljellä 5 keltasolua ja 112 arpia. Minkä ikäisenä tämä nainen ovuloi ensimmäisen kerran? Minkä ikäisenä hän todennäköisesti lopettaa munien tuotannon?

● 42 tuhannesta follikkelista vain 299 on halkaisijaltaan yli 100 mikronia, ts. sisältävät ensimmäisen asteen munasoluja. Jäljellä olevat follikkelit sisältävät oogoniaa (jotka eivät ole käyneet läpi kasvujaksoa) ja alkavat myöhemmin rappeutua.

● Vakaassa 28 päivän lisääntymissyklissä 365:28 = 13,035 ≈ 13 ovulaatiota tapahtuu vuodessa. Luteaa ja niistä jäljelle jääneiden arpien kokonaismäärä on 5 + 112 = 117. Ensimmäinen ovulaatio siis tapahtui todennäköisimmin 117: 13 = 9 vuotta sitten. Nyt nainen on 22-vuotias, mikä tarkoittaa, että hän alkoi ovulaatiota 22-9 = 13-vuotiaana.

● Ensimmäisen asteen oosyyttien tarjonta voi kestää 299: 13 = 23 vuotta. Munantuotanto siis todennäköisesti pysähtyy iässä 22 + 23 = 45.

Vastaus: ensimmäinen ovulaatio tapahtui 13-vuotiaana; Munantuotanto loppuu todennäköisesti 45-vuotiaana.

Nämä solut eroavat merkittävästi miesten ja naisten välillä. Miehillä sukusoluilla tai siittiöillä on häntämäiset ulkonemat () ja ne ovat suhteellisen liikkuvia. Naisten sukusolut, joita kutsutaan munasoluiksi, ovat liikkumattomia ja paljon suurempia kuin miesten sukusolut. Kun nämä solut sulautuvat hedelmöitysprosessissa, tuloksena oleva solu (tsygootti) sisältää seoksen, joka on peritty isältä ja äidiltä. Ihmisen sukupuolielimiä tuottavat lisääntymisjärjestelmän elimet - sukurauhaset. tuottaa sukupuolihormoneja, jotka ovat välttämättömiä primaaristen ja sekundaaristen lisääntymiselimien ja rakenteiden kasvulle ja kehitykselle.

Ihmisen sukusolujen rakenne

Miesten ja naisten sukusolut eroavat suuresti kooltaan ja muodoltaan. Miesten siittiöt muistuttavat pitkiä, liikkuvia ammuksia. Nämä ovat pieniä soluja, jotka koostuvat pää-, keski- ja hännän osista. Pää sisältää korkkimaisen peitteen, jota kutsutaan akrosomiksi. Akrosomi sisältää entsyymejä, jotka auttavat siittiösolua tunkeutumaan munan ulkokalvon läpi. sijaitsee siittiön päässä. Ytimen DNA on tiiviisti pakattu, eikä solu sisällä paljon. Keskiosa sisältää useita mitokondrioita, jotka tarjoavat energiaa. Häntä koostuu pitkästä ulokkeesta nimeltä flagellum, joka auttaa solujen liikkumisessa.

Naisen munat ovat yksi kehon suurimmista soluista ja niillä on pyöreä muoto. Niitä tuotetaan naisten munasarjoissa ja ne koostuvat ytimestä, suuresta sytoplasma-alueesta, zona pellucidasta ja corona radiatasta. Zona pellucida on kalvopeite, joka ympäröi munia. Se sitoo siittiöitä ja auttaa hedelmöittymisessä. Corona radiata on ulompi follikulaaristen solujen suojaava kerros, joka ympäröi zona pellucidaa.

Sukusolujen muodostuminen

Ihmisen sukusoluja tuotetaan kaksivaiheisella solunjakautumisprosessilla, jota kutsutaan nimellä. Peräkkäisten tapahtumien sarjan kautta emosolun replikoitunut geneettinen materiaali jakautuu neljän tytärsolun kesken. Koska näissä soluissa on puolet emosolun lukumäärästä, ne ovat . Ihmisen sukusolut sisältävät yhden sarjan 23 kromosomia.

Meioosissa on kaksi vaihetta: meioosi I ja meioosi II. Ennen meioosia kromosomit replikoituvat ja ovat olemassa muodossa. Meioosi I:n lopussa muodostuu kaksi. Tytärsolujen kunkin kromosomin sisarkromatidit ovat edelleen linkitettyinä. Meioosi II:n lopussa muodostuu sisarkromatideja ja neljä tytärsolua. Jokainen solu sisältää puolet emosolunsa kromosomeista.

Meioosi on samanlainen kuin lisääntymiskykyisten solujen jakautumisprosessi, joka tunnetaan nimellä mitoosi. tuottaa kaksi tytärsolua, jotka ovat geneettisesti identtisiä ja sisältävät saman määrän kromosomeja kuin emosolu. Nämä solut ovat diploideja, koska ne sisältävät kaksi sarjaa kromosomeja. Ihmisillä on 23 paria tai 46 kromosomia. Kun sukusolut yhdistyvät hedelmöityksen aikana, haploidista solusta tulee diploidisolu.

Siittiöiden tuotanto tunnetaan spermatogeneesinä. Tämä prosessi tapahtuu jatkuvasti miesten kiveksissä. Satoja miljoonia siittiöitä on vapautettava, jotta tämä tapahtuisi. Suurin osa siittiöistä ei pääse munasoluun. Oogeneesin eli munasolujen kehityksen aikana tytärsolut jakautuvat epätasaisesti meioosissa. Tämä epäsymmetrinen sytokineesi johtaa yhden suuren munasolun (oosyytin) ja pienempien solujen muodostumiseen, joita kutsutaan polaarisiksi kappaleiksi, jotka hajoavat eivätkä hedelmöity. Meioosin I jälkeen munasolua kutsutaan toissijaiseksi munasoluksi. Toissijainen munasolu suorittaa meioosin toisen vaiheen, jos hedelmöitysprosessi alkaa. Kun meioosi II on valmis, solusta tulee muna ja se voi fuusioitua siittiösolun kanssa. Kun hedelmöitys on valmis, siittiöstä ja munasolusta tulee tsygootti.

Sukupuolikromosomit

Miesten siittiöt ihmisillä ja muilla nisäkkäillä ovat heterogameettisia ja sisältävät toisen kahdesta sukupuolikromosomien tyypistä: X tai Y. Naarasmunat sisältävät kuitenkin vain X-kromosomin ja ovat siksi homogameettisia. Yksilön sperma. Jos X-kromosomin sisältävä siittiösolu hedelmöittää munasolun, tuloksena oleva tsygootti on XX tai naaras. Jos siittiösolu sisältää Y-kromosomin, tuloksena oleva tsygootti on XY tai mies.

Miesten ja naisten sukusolujen rakenne määrää niiden tärkeimmän toiminnon - generatiivisen lisääntymisen toteuttamisen. Se on ominaista sekä kasvien että eläinten edustajille. Sukusolujen rakenteellisia ominaisuuksia käsitellään artikkelissamme.

Sukusolut: rakenteen ja toiminnan välinen suhde

Prosessin suorittavia erikoistuneita soluja kutsutaan sukusoluiksi. Miesten ja naisten sukusoluilla - siittiöillä ja munasoluilla - on haploidi eli yksi kromosomisarja. Tämä sukusolujen rakenne tarjoaa organismin genotyypin, joka muodostuu niiden sulautuessa. Se on diploidi tai kaksinkertainen. Elimistö saa siis puolet geneettisestä tiedosta äidiltään ja osan isältä.

Yhteisistä piirteistä huolimatta sukupuoli- ja eläinlajien rakenne eroaa toisistaan ​​monin tavoin. Tämä koskee ensisijaisesti tiettyjä niiden muodostumispaikkoja. Siten koppisiemenissä siittiöt sijaitsevat heteen ponneissa ja muna sijaitsevat emen munasarjassa. Monisoluisilla eläimillä on erityisiä elimiä - rauhasia, joissa sukusolujen muodostuminen tapahtuu: munat - munasarjoissa ja siittiöt - kiveksissä.

Sukusolujen muodostumisprosessi

Sukusolujen rakenteen ja kehityksen määrää gametogeneesin kulku - niiden muodostumisprosessi, joka tapahtuu useissa vaiheissa. Lisääntymisvaiheen aikana primaariset sukusolut jakautuvat useita kertoja mitoosin kautta. Tässä tapauksessa kaksinkertainen kromosomisarja säilyy. Tällä vaiheella on omat eronsa eri sukupuolten yksilöissä. Siten urosnisäkkäillä se alkaa puhkeamishetkestä ja kestää vanhuuteen asti. Naisilla primaaristen sukusolujen jakautuminen tapahtuu vain sikiön kohdunsisäisen kehityksen aikana. Ja murrosikään asti ne pysyvät lepotilassa.

Kasvuvaihe on seuraava. Tänä aikana primaaristen sukusolujen koko kasvaa ja DNA:n replikaatio (kaksinkertaistuminen) tapahtuu. Tärkeä prosessi on myös ravinteiden varastointi, koska niitä tarvitaan myöhemmissä jakoissa.

Gametogeneesin viimeistä vaihetta kutsutaan kasvuvaiheeksi. Tämän prosessin aikana primaariset sukusolut jakautuvat pelkistysjakautumalla - meioosilla. Sen tuloksena on neljä haploidista solua, jotka muodostuvat primäärisistä diploideista.

Spermatogeneesi

Miessukusolujen muodostumisen eli spermatogeneesin seurauksena muodostuu neljä identtistä ja täydellistä rakennetta. Heillä on kyky lannoittaa. Miespuolisen sukusolun rakenne tai pikemminkin sen erikoisuus piilee spesifisten sopeutumisten syntymisessä. Erityisesti se on siima, jonka avulla urospuolisten sukusolujen liike tapahtuu. Tämä prosessi tapahtuu muodostumisen viimeisessä lisävaiheessa, joka on ominaista vain spermatogeneesiprosessille.

Oogeneesi

Naispuolisten sukusolujen rakenteella sekä niiden muodostumisprosessilla (ovogeneesi) on useita ominaispiirteitä. Meioosin aikana sytoplasma jakautuu epätasaisesti tulevien solujen kesken. Vain yhdestä niistä tulee lopulta munasolu, joka pystyy synnyttämään tulevaa elämää. Loput kolme muuttuvat suuntakappaleiksi ja tuhoutuvat seurauksena. Tämän prosessin biologisena tarkoituksena on vähentää hedelmöittymiseen kykenevien kypsien naarassukusolujen määrää. Vain tällä ehdolla yksi muna voi saada tarvittavan määrän ravintoaineita, mikä on tulevan organismin kehityksen pääedellytys. Seurauksena on, että sinä aikana, jolloin nainen pystyy synnyttämään lapsia, vain noin 400 sukusolua pystyy muodostumaan. Miehellä tämä luku saavuttaa useita satoja miljoonia.

Miesten sukusolujen rakenne

Siittiöt ovat hyvin pieniä soluja. Niiden koko yltää tuskin muutamaan mikrometriin. Luonnossa tällaiset koot kompensoidaan luonnollisesti niiden määrällä. Mieskehon lisääntymissolujen rakenteella on omat ominaisuutensa.

Siittiö koostuu päästä, kaulasta ja hännästä. Jokainen näistä osista suorittaa tiettyjä toimintoja. Pää sisältää eukaryoottien pysyvän soluorganellin - ytimen. Se on DNA-molekyyleihin sisältyvän geneettisen tiedon kantaja. Se on ydin, joka varmistaa perinnöllisen materiaalin siirron ja varastoinnin. Siittiöiden pään toinen komponentti on akrosomi. Tämä rakenne on modifioitu Golgi-kompleksi ja erittää erityisiä entsyymejä, jotka voivat liuottaa munan kalvot. Ilman tätä lannoitusprosessi on mahdoton. Kaula sisältää mitokondriaalisia organelleja, jotka tarjoavat hännän liikkumista. Tämä osa siittiöstä sisältää myös sentrioleja. Näillä organelleilla on tärkeä rooli karan muodostumisessa hedelmöittyneen munasolun pilkkoutumisen aikana. Siittiöiden hännän muodostavat mikrotubulukset, jotka mitokondrioiden energiaa käyttämällä varmistavat urossukusolujen liikkeen.

Munien rakenne

Naisten sukusolut ovat paljon suurempia kuin siittiöt. Niiden halkaisija nisäkkäillä on jopa 0,2 mm. Mutta sama luku lohkoeväkaloilla on 10 cm ja silakkahailla jopa 23 cm. Toisin kuin urospuolisten sukusolujen, munat ovat liikkumattomia. Niillä on pyöreä muoto. Näiden solujen sytoplasma sisältää suuren määrän ravintoaineita keltuaisen muodossa. Geneettistä tietoa kuljettavan DNA:n lisäksi ydin sisältää toisen nukleiinihapon - RNA:n. Se sisältää tietoa tulevan organismin tärkeimpien proteiinien rakenteesta. Keltuainen voi sijaita epätasaisesti munassa. Esimerkiksi lansetissa se sijaitsee keskellä, mutta kaloissa se vie lähes koko pinnan siirtäen ytimen ja sytoplasman yhteen solun napoista. Ulkopuolella muna on luotettavasti suojattu kalvoilla: vitelline, läpinäkyvä ja ulompi. Juuri ne on liuotettava siittiöiden pään akrosomin toimesta hedelmöitysprosessin suorittamiseksi.

Lannoitustyypit

Sukusolujen rakenne ja toiminnot määräävät hedelmöitysprosessin - sukusolujen fuusion. Tämän prosessin seurauksena sukusolujen geneettinen materiaali yhdistyy yhdeksi ytimeksi ja muodostuu tsygootti. Se on uuden organismin ensimmäinen solu.

Tämän prosessin sijainnista riippuen erotetaan toisistaan ​​ulkoinen (ulkoinen) ja ensimmäinen tyyppi suoritetaan naishenkilön kehon ulkopuolella. Tämä tapahtuu yleensä vesiympäristöissä. Esimerkkejä organismeista, joissa tapahtuu ulkoista hedelmöitystä, ovat kalaluokan edustajia. Niiden naaraat munivat veteen, jossa urokset kastelevat niitä siemennesteellä. Tällaisten eläinten munien määrä saavuttaa useita tuhansia, joista monet eivät selviä ja kasva. Suurimman osan niistä syövät vesieläimet. Mutta kaikille nisäkkäille on ominaista sisäinen hedelmöitys, joka tapahtuu naisvartalon sisällä erikoistuneiden miesten avulla. Samaan aikaan hedelmöitysvalmiiden munien määrä on pieni.

Kasvien uros-, naarassolujen ja lisääntymisjärjestelmän rakenne eroaa merkittävästi eläinten rakenteesta. Siksi sukusolujen fuusioprosessi tapahtuu eri tavalla. Kasvien urospuolisilla sukusoluilla ei ole häntää eivätkä ne pysty liikkumaan. Siksi lannoitusta edeltää pölytys. Se on prosessi, jossa siitepöly siirtyy heteen ponnesta emen leimaamaan. Se tapahtuu tuulen, hyönteisten tai ihmisten avulla. Siten joutuessaan emeen leimaamaan siittiöt laskeutuvat ituputkea pitkin sen laajentuneeseen alaosaan - munasarjaan. Muna sijaitsee siellä. Kun sukusolut sulautuvat yhteen, muodostuu siemenalkio.

Partenogeneesin käsite

Sukusolujen, erityisesti naarassolujen, rakenne mahdollistaa yhden epätavallisista generatiivisen lisääntymisen muodoista. Sitä kutsutaan partenogeneesiksi. Sen biologinen olemus on aikuisen organismin kehittyminen hedelmöittämättömästä munasta. Tämä prosessi havaitaan Daphnia-äyriäisten elinkaaressa, jonka aikana seksuaaliset ja partenogeneettiset sukupolvet vuorottelevat. Naisen sukusolu sisältää riittävästi ravinteita uudelle elämälle. Partenogeneesin aikana ei kuitenkaan synny uusia geneettisen tiedon yhdistelmiä, mikä tarkoittaa, että uusien ominaisuuksien syntyminen on myös mahdotonta. Partenogeneesillä on kuitenkin tärkeä biologinen merkitys, koska se mahdollistaa sukupuolisen lisääntymisen myös ilman vastakkaista sukupuolta olevan yksilön läsnäoloa.

Kuukautiskierron vaiheet

Naisen kehossa sukupuolisolut eivät ole aina valmiita hedelmöittymiseen, vaan vain tiettyinä aikoina.Tämän fysiologisen prosessin aikana kehossa tapahtuu syklisiä, luonnollisia muutoksia lisääntymisjärjestelmän toiminnassa. Tätä prosessia säätelee humoraalinen järjestelmä. Tämän syklin kesto on 21-36 päivää ja keskimäärin 28 päivää. Tämä ajanjakso voidaan jakaa kolmeen vaiheeseen. Ensimmäisen (kuukautiskierron) aikana, joka kestää noin 5 ensimmäistä päivää, kohdun limakalvo hylätään. Tähän liittyy pienten verisuonten repeämä. 6-14 päivänä aivolisäkkeen vaikutuksesta vapautuu follikkelia, jossa muna kypsyy. Kohdun limakalvo alkaa palautua tänä aikana. Tämä on kuukautisten jälkeisen vaiheen olemus. Vuodesta 15. päivään 28. päivään tapahtuu rasvaisen sidekudoksen - keltarauhasen - muodostumista. Se toimii väliaikaisena endokriinisenä rauhasena, joka tuottaa hormoneja, jotka viivästävät follikkelien kypsymistä. Ajanjaksolla 17. - 21. päivään hedelmöittymisen todennäköisyys on suurin. Jos näin ei tapahdu, sukusolu tuhoutuu ja limakalvo irtoaa uudelleen.

Mikä on ovulaatio

Kuukautiskierron 14. päivänä naisen sukusolun rakenne muuttuu hieman. Muna repeää follikulaarisen kalvon ja jättää munasarjan munanjohtimeen. Siellä sen kypsyminen päättyy. Tätä prosessia kutsutaan ovulaatioksi. Tämä on erittäin tärkeä ajanjakso, jonka aikana kohtu saa kyvyn vastaanottaa hedelmöitetty muna.

Sukusolujen kromosomisarja

Munalla ja siittiöillä on yksi geneettinen tietosarja. Esimerkiksi ihmisellä sukupuolisoluissa on 23 kromosomia ja tsygootissa 46. Kun sukusolut sulautuvat, keho saa puolet geeneistään äidiltä ja toisen osan isältä. Tämä koskee myös sukupuolta. Kromosomien joukossa on autosomeja ja yksi sukupuolikromosomipari. Ne on merkitty latinalaisilla kirjaimilla. Ihmisellä naissoluissa on kaksi identtistä sukupuolikromosomia, kun taas miehen solut sisältävät erilaisia. Sukupuolisolut sisältävät yhden kustakin. Siten syntymättömän lapsen sukupuoli riippuu täysin miehen kehosta ja siittiössä olevien kromosomien tyypistä.

Sukusolujen toiminnot

Naisen sukusolun rakenne, kuten miehenkin, on yhteydessä niiden suorittamiin toimintoihin. Koska ne ovat osa lisääntymisjärjestelmää, ne suorittavat generatiivisen lisääntymisen toiminnon. Toisin kuin aseksuaalinen lisääntyminen, jossa organismin geneettisen tiedon eheys säilyy, seksuaalinen lisääntyminen varmistaa uusien ominaisuuksien luomisen. Tämä on välttämätön edellytys sopeutumisen syntymiselle ja siten elävien organismien koko olemassaololle.

Suurin osa monisoluisista organismeista lisääntyy seksuaalinen tapa. Monisoluisissa organismeissa päärooli tässä prosessissa on itusoluilla, joissa on haploidinen kromosomisarja - sukusolut. Seksuaalisen lisääntymisen aikana tapahtuu munasolun - naaraspuolisen sukusolun ja siittiön (tai siittiösolujen ja koppisiemenisten siittiöiden) - miehen sukusolun fuusio, jonka ansiosta tytärorganismit saavat geneettistä tietoa molemmilta vanhemmilta.
Luonnosta löytyy erilaisia ​​sukusoluja. Useissa organismeissa sukusolut ovat liikkuvia, muodoltaan ja kooltaan identtisiä. On lajeja, joissa liikkuvien sukusolujen koko vaihtelee. Organisoituneemmissa lajeissa sukusolut eroavat kooltaan ja liikkuvuudestaan: esimerkiksi nisäkkäillä urospuoliset sukusolut ovat pieniä ja liikkuvia, kun taas naisten sukusolut ovat suuria ja liikkumattomia. Korkeammissa siemenkasveissa sekä uros- että naarassukusolut ovat liikkumattomia.
Tutustutaan sukusolujen rakenteeseen. Siittiö koostuu päästä, kaulasta ja pitkästä siimapäästä. Pää sisältää ytimen, jossa on haploidinen kromosomisarja. Kaula sisältää soluja, jotka syntetisoivat ATP-molekyylejä - energian lähdettä siiman liikkeelle, jonka avulla siittiöt liikkuvat.
Muihin kehon soluihin verrattuna munat ovat suuria soluja. Ne sisältävät suuren ytimen, jossa on nukleoleja, paljon sytoplasmaa, jossa on lukuisia organelleja. Munien sytoplasma sisältää suuren määrän ravintoaineita - proteiineja, rasvoja, hiilihydraatteja. Nämä aineet tarjoavat ravintoa alkiolle varhaisessa kehitysvaiheessa. Munan ydin sisältää haploidisen joukon kromosomeja.

* Munien koko vaihtelee eri organismeissa halkaisijaltaan useista kymmenistä mikrometreistä useisiin senttimetreihin. Munien määrä vaihtelee myös eri organismien välillä. Jälkeläistään hoitavilla linnuilla munien määrä on pieni, mutta kaloissa munien määrä yltää useisiin satoihin ja tuhansiin. Esimerkiksi turska munii jopa 9 miljoonaa munaa. Jälkeläistään hoitavat elävät kalat tuottavat vain 100-300 munaa.

Jotkut munat on peitetty kalvoilla. Munien kalvot ovat erityisen massiivisia ulkoisesti hedelmöittyneissä organismeissa, esimerkiksi useimmilla linnuilla.
Useimmat eläinlajit ovat kaksikotisia, eli ne tuottavat munasoluja naaraskehossa ja siittiöitä miehen kehossa. Joissakin lajeissa sama yksilö tuottaa sekä uros- että naarassukusoluja. Organismit, jotka muodostavat sekä naaras- että urossoluja, sisältävät joitain alkueläimiä, coelenteraatteja, lattamatoja, annelideja (esimerkiksi lieroja) ja monia kasveja.