Оогенез, Биология – что это такое?

Гаметогенезом называют процесс образования половых клеток (гамет). Этот процесс происходит у мужских и женских особей в гонадах (половых железах), представленных семенниками (яичками) и яичниками.

Оогенез, Биология - что это такое?

Гаметы (n) образуются в результате мейоза из клеток-предшественников (2n, как у соматических клеток). Половые клетки гаплоидны, то есть имеют в два раза меньшее число хромосом, чем клетки-предшественники. Мужская (n) и женская (n) гаметы, сливаясь друг с другом в процессе оплодотворения, образуют зиготу (2n).

Таким образом, за счет гаплоидности гамет (в результате мейоза) поддерживается постоянное количество хромосом в ряду поколений, не происходит их удвоения.

Оогенез, Биология - что это такое?

Процессы сперматогенеза и овогенеза (оогенеза) требуют нашего более детального изучения.

Сперматогенез (греч. sperma – семя + genesis – зарождение)

Сперматогенезом называют процесс формирования мужских гамет (половых клеток) – сперматозоидов. Он начинается в период полового созревания (под влиянием мужских половых гормонов) и длится практически до конца жизни. Сперматогенез складывается из четырех фаз (периодов):

  • Фаза размножения
  • В ходе фазы размножения диплоидные сперматогенные клетки (2n2c) многократно делятся митозом, в результате образуются сперматогонии (2n2c) – стволовые клетки. Часть сперматогоний вступает в последующее митотическое деление, образуя такие же сперматогонии (2n2c).

  • Фаза роста
  • Половые клетки в этой фазе называются сперматоцитами I порядка, они теряют способность к митотическому делению.В этот период клетка растет, увеличивается количество органоидов и цитоплазмы. Происходит подготовка к мейозу, который начинается в следующей фазе – созревания. На фазу роста приходится S-период: происходит удвоение ДНК, в результате чего набор хромосом сперматоцита I порядка становится (2n4c).

  • Фаза созревания
  • Происходит первое деление мейоза (мейоз I). В результате из сперматоцитов I порядка (2n4c) образуются сперматоциты II порядка (n2c). Между мейозом I и мейозом II практически отсутствует интерфаза, поэтому сперматоциты II порядка (n2c) сразу же вступают в мейоз II, в результате которого образуются сперматиды (nc). Итак, в фазу созревания происходят первое и второе деления мейоза, которые приводят к тому, что образовавшаяся клетка – сперматида – имеет гаплоидный набор хромосом (nc).

  • Формирования
  • В этой фазе у каждой сперматиды отрастает жгутик, после чего они получают полное право называться сперматозоидами. У основания жгутика концентрируются митохондрии – “энергетические станции клетки”, которые всегда будут готовы предоставить АТФ для его активной работы. Оогенез, Биология - что это такое?

Овогенез, или оогенез (греч. ōón — яйцо + genesis – зарождение)

Оогенезом называют процесс формирования женских гамет (половых клеток) – яйцеклеток. Он активируется в женском организме в период полового созревания (под действием женских половых гормонов) и длится до менопаузы (45-55 лет).

Оогенез протекает по очень похожей со сперматогенезом схеме, однако вы увидите некоторые отличия. Например, фаза формирования, характерная для сперматогенеза, здесь отсутствует, поэтому овогенез складывается из трех фаз:

  • Фаза размножения
  • В результате многократных делений клеток яичника образуются стволовые клетки – овогонии (2n2c).

  • Фаза роста
  • Половые клетки в этой фазе называются ооцитами I порядка, они теряют способность к митотическому делению. В овогенезе эта фаза отличается более длительной продолжительностью, по сравнению с такой же фазой в сперматогенезе. Клетки накапливают большой запас питательных веществ. В этот период происходит удвоение ДНК в S-периоде – набор хромосом и ДНК ооцитов I порядка становится 2n4c.

  • Фаза созревания
  • Ооциты I порядка (2n4c) вступают в первое деление мейоза, в результате которого образуются ооциты II порядка (n2c) и первое полярное (направительное) тельце, которое не несет большой функциональной значимости и подвергается дегенерации. Второе деление мейоза начинается только после взаимодействия овоцита II порядка (n2c) со сперматозоидом. В результате этого образуется яйцеклетка (nc) и второе полярное тельце, которое также подвергается дегенерации.

Строго говоря, при овуляции из яичников выходит не “яйцеклетка”, а ооцит II порядка, который ждет встречи со сперматозоидом для продолжения деления и развития будущего зародыша. Если такого взаимодействия не происходит, то яйцеклетка подвергается дегенерации.

Оогенез, Биология - что это такое?

Оплодотворение

Оплодотворение – ключевой процесс полового размножения, обусловленный слиянием сперматозоида и яйцеклетки. После оплодотворения в результате ряда стадий образуется эмбрион.

Оогенез, Биология - что это такое?

Сперматозоид (nc) обладает положительным химическим таксисом к яйцеклетке (nc). Оплодотворение – слияние сперматозоида с яйцеклеткой и образование зиготы (2n2c).

При внутреннем оплодотворении сперматозоид сливается с яйцеклеткой в женских половых путях, куда самец вводит семенную жидкость со сперматозоидами.

При внешнем оплодотворении сперматозоид сливается с яйцеклеткой вне половых путей самки, например, у двустворчатых моллюсков оплодотворение происходит в мантийной полости самки.

Внешнее оплодотворение характерно для рыб, земноводных, моллюсков. Внутреннее – для пресмыкающихся, птиц и млекопитающих.

Оогенез, Биология - что это такое?

Образование половых клеток — урок. Биология, Общие биологические закономерности (9–11 класс)

Гаметогенез — процесс образования и развития половых клеток.

У многоклеточных водорослей, многих грибов и споровых растений гаметы образуются в специальных органах полового размножения: женские — в архегониях, мужские — в антеридиях.

У большинства животных образование гамет происходит в половых железах: сперматозоиды формируются в семенниках, а яйцеклетки — в яичниках

Существуют раздельнополые и обоеполые виды. Раздельнополые организмы продуцируют только один вид гамет, обоеполые — оба вида.

Гермафродиты — обоеполые организмы, способные образовывать и мужские, и женские половые клетки.

Гермафродитизм возник как приспособление к сидячему, малоподвижному или паразитическому образу жизни. Он встречается у кишечнополостных, плоских и кольчатых червей, моллюсков и у большинства растений.

Преимуществом гермафродитизма является возможность самооплодотворения при наличии только одной особи. Но у большинства гермафродитных организмов происходит перекрёстное оплодотворение между разными особями.

Гаметогенез у высших животных

Сперматогенез происходит в семенниках. В них имеются семенные канальцы, в которых образуются и развиваются сперматозоиды.

В процессе образования сперматозоидов выделяют четыре периода (стадии): размножение, рост, созревание и формирование.

В период размножения происходит многократное митотическое деление первичных половых клеток (сперматогоний). При этом сохраняется диплоидный набор хромосом (2n2c).

Затем наступает период роста: образовавшиеся клетки несколько увеличиваются в размерах, в них удваиваются молекулы ДНК. Сперматогонии превращаются в сперматоциты первого порядка с хромосомным набором (2n4c).

В период созревания происходят два деления мейоза. После первого деления из одного сперматоцита первого порядка образуются два сперматоцита второго порядка  ((1n2c)), а после второго — четыре сперматида  ((1n1c)).

В период формирования сперматиды преобразуются в сперматозоиды.

Оогенез, Биология - что это такое?

Рис. (1). Сперматогенез

Обрати внимание!

При сперматогенезе из одной первичной половой клетки образуются четыре сперматозоида.

Оогенез (овогенез) происходит в яичниках и в отличие от сперматогенеза начинается ещё до рождения женского организма.

В процессе образования яйцеклеток выделяют три периода (стадии): размножение, рост и созревание.

В период размножения первичные половые клетки (оогонии)  делятся митозом. При этом диплоидный набор хромосом (2n2c) сохраняется, но клеток образуется значительно меньше, чем при сперматогенезе. Период размножения заканчивается до рождения женской особи. К этому времени образуется около (30) тысяч первичных половых клеток.

У половозрелой женской особи периодически начинается дальнейшее развитие отдельных оогоний. В период роста объём клетки значительно увеличивается за счёт синтеза и накопления веществ. Происходит удвоение ДНК. Образуется ооцит первого порядка  ((2n4c)).

В период созревания происходит два деления мейоза. После первого деления из одного ооцита первого порядка образуются одна крупная гаплоидная клетка (ооцит второго порядка  ((1n2c))) и одна маленькая (полярное, или направительное,тельце).

Образовавшийся ооцит выходит из яичника в брюшную полость и попадает в маточную трубу — происходит овуляция.

В маточной трубе клетка совершает второе мейотическое деление, в результате которого ооцит образует яйцеклетку ((1n1c)) и ещё одно полярное тельце. Первое полярное тельце, как правило, тоже делится.

Оогенез, Биология - что это такое?

Рис. (2). Оогенез

Обрати внимание!

При оогенезе из одной первичной половой клетки образуются одна яйцеклетка и три полярные тельца, которые вскоре разрушаются.

Источники:

Рис. 1. Сперматогенез. © ЯКласс

Рис. 2. Оогенез. © ЯКласс

Сперматогенез: стадии и механизмы

Сперматогенез – это процесс развития мужских половых клеток (сперматозоидов) под воздействием гормонов. Он происходит в мужских половых железах, которые называются семенниками, в семенных канальцах.

Оогенез, Биология - что это такое?

Стадии сперматогенеза и их продолжительность

Сперматогенез состоит из четырех стадий. Каждая стадия занимает примерно по 16 дней.

Фаза размножения

Незрелые клетки, находящиеся в семенниках, под воздействием гормонов делятся и превращаются в сперматогонии, клетки обычной формы с ядром внутри. В сперматогониях содержится двойной набор хромосом. Часть клеток остается на «скамье запасных», в резерве, а некоторые начинают расти и делиться, переходя во вторую фазу.

Фаза роста

Сперматогонии сильно увеличиваются в размерах. Изменяясь, они превращаются в сперматоциты первого порядка, которые все еще содержат двойной набор хромосом. Эти клетки смещаются ближе к просвету канальца.

Фаза созревания

После деления клетки становятся двумя сперматоцитами второго порядка, делятся вторично и превращаются в четыре сперматиды. В этих клетках содержится уже одинарный, а не двойной набор хромосом.

Фаза формирования

В последней фазе из сперматид формируются сперматозоиды, имеющие характерное, знакомое всем строение. Таким образом, из одной изначальной клетки, которая имела двойной набор хромосом, формируется четыре сперматозоида с одинарным набором хромосом, который характерен для половых клеток.

Что происходит в процессе сперматогенеза?

Стадии сперматогенеза поэтапно показывают, что в этом процессе под воздействием гормонов из незрелых (так называемых стволовых) клеток через рост и деление образуются мужские половые клетки – сперматозоиды.

Клетка постепенно меняется, вытягивается, растет, делится. В результате ядро превращается в головку сперматозоида, а телом и хвостом его становятся цитоплазма и оболочка клетки.

  • Все питание – кислород, углеводы, аминокислоты, витамины и другие полезные вещества в обязательном порядке поступают к созревающим сперматозоидам через поддерживающие клетки Сертоли, и продукты обмена тоже уходят через них.
  • На последней фазе сперматозоид примыкает к питающим его клеткам Сертоли и остается так до полного развития, получая необходимые для его роста и созревания полезные вещества.
  • Продолжительность сперматогенеза составляет 73-75 суток.

Как происходит сперматогенез?

Когда начинается сперматогенез? Клетки, из которых будут образовываться сперматозоиды, образуются в семенниках еще во время эмбрионального развития. Но процесс сперматогенеза запускается только во время полового созревания (10-14 лет) и происходит у большинства мужчин вплоть до самого конца жизни под воздействием определенных гормонов.

В ткани между семенными канальцами находятся клетки Лейдига, синтезирующие мужской половой гормон тестостерон.

Но для того, чтобы клетки Лейдига начали его вырабатывать, после полового созревания гипоталамус должен синтезировать гормон, под воздействием которого гипофиз будет производить вырабатывать фолликулостимулирующий гормон. Иными словами, регуляция сперматогенеза происходит по принципу домино – гипоталамус запускает процессы в гипофизе, гипофиз – в клетках Лейдига и клетках Сертоли.

Выброс мужских гормонов у мужчин происходит постоянно, на протяжении всей жизни, циклично и регулярно. Соответственно, постоянно и регулярно продолжается и процесс созревания сперматозоидов. В мужском организме всегда есть сперматозоиды в разных стадиях созревания.

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.

  1. В препарате Сперотон содержатся не только эти вещества, но и L-карнитин, улучшающий подвижность сперматозоидов.
  2. Для того, чтобы улучшить результаты сперматогенеза, витамины и минералы следует принимать минимум 70 дней – именно столько времени требуется для того, чтобы созрели новые сперматозоиды.
  3. Поэтому подготовка к зачатию должна начинаться за несколько месяцев.

Клетки сперматогенеза в спермограмме

Для того, чтобы проверить качественные показатели спермы, существует специальный анализ – спермограмма. На спермограмме оценивается качество спермы по следующим параметрам:

  • количество сперматозоидов;
  • подвижность сперматозоидов;
  • морфологические характеристики сперматозоидов (то есть, характеристики их строения);
  • количество и типы лейкоцитов (возможно, указывают на текущее воспаление);
  • количество и типы незрелых клеток (указываются просто по традиции, количество ни на что не влияет).

Таким образом, чаще всего оценивается именно качество и количество зрелых клеток сперматогенеза – сперматозоидов, ведь именно от их качества, количества, подвижности и строения зависит зачатие ребенка.

Нормальными считаются показатели, при которых в сперме:

  • объем эякулята от 1,5 мл и более;
  • общее количество сперматозоидов – от 39 млн и более;
  • подвижность сперматозоидов – от 40 % и более;
  • жизнеспособность – от 58 % и более;
  • морфология (строение) – 4 % и более.

Но если показатели спермограммы оказались далеки от нормы, не стоит делать поспешных выводов. Это повод посетить специалиста, проконсультироваться и следовать рекомендациям: начать вести здоровый образ жизни, принимать витаминно-минеральные комплексы для повышения фертильности, устранить воспаление или другие причины ухудшения сперматогенеза.

НЕ ЯВЛЯЕТСЯ РЕКЛАМОЙ. МАТЕРИАЛ ПОДГОТОВЛЕН ПРИ УЧАСТИИ ЭКСПЕРТОВ.

Другие статьи по теме

Что такое гаметогенез, оогенез и сперматогенез? / биология

гаметогенез это процесс, при котором половые клетки подвергаются хромосомным и морфологическим изменениям при подготовке к оплодотворению.

Во время этого процесса, благодаря мейозу, число хромосом диплоидного числа (46 или 2n) уменьшается до гаплоидного числа (23 или 1n) (Лопес Серна, Глава 2: Гаметогенез и сперматогенез, 2011).

Оогенез, Биология - что это такое?

Гаметогенез также определяется как развитие и производство необходимых мужских и женских половых клеток для формирования нового индивидуума (MedicineNet, 2017), после того, как он подвергся процессу мейоза (тип размножения клеток).

“Gameto” происходит от греческого слова гамета что означает “жена” и гамос «Брак». «Бытие» происходит от греческого слова genein чей смысл “производить”. Таким образом, в гаметогенезе клетки вступают в брак (серна) и производят (генеин) новое существо (MedicineNet, 2017).

Этот процесс очень важен, потому что без образования половых клеток не было бы слияния генетического материала двух организмов одного и того же вида при оплодотворении, что сделало бы невозможным создание новых потомственных организмов и тем самым поставило бы под угрозу непрерывность вида.

Следовательно, без этого процесса наиболее распространенное размножение у животных, растений и грибов было бы невозможно..

Что такое сперматогенез?

Сперматогенез – это механизм, по которому происходит созревание мужских гамет (Лопес Серна, Глава 2: Гаметогенез и сперматогенез, 2011).

Этот процесс выполняется на яичках, репродуктивном органе в форме двух воздушных шаров чуть ниже полового члена (MedicineNet, 2017), особенно в семенных канальцах, начиная с полового созревания с созреванием сперматогонии; каждая из них порождает четыре дочерние клетки, образуя миллионы сперматозоидов (Лопес Серна, Глава 2: Гаметогенез и сперматогенез, 2011).

Он разделен на 3 этапа, продолжительность которых варьируется: пролиферативный, мейотический и спермиогенез или спермиогистогенез. Его приблизительная продолжительность составляет от 64 до 75 дней (Esimer, 2017).

Первый пролиферативный где происходит митоз зародышевых клеток, в результате чего первичная сперматогония. Этот процесс длится первые 16 дней (Эмбриология, 2017).

Второй этап мейоза потому что происходят два мейоза. В первом случае первичная сперматогония остается в митозе в течение 16 дней (Esimer, 2017), чтобы стать вторичные сперматоциты (Эмбриология, 2017). В следующие 24 часа вторичные сперматоциты становятся сперматиды.

  • Заключительный этап espermiogénesis или еspermiohistogénesis, где гаметы созрели и стали сперма.
  • К этому времени репродуктивные клетки имеют четко определенные голову, шею и хвост или жгутик; и готова оплодотворить яйцеклетку.
  • Гормоны, которые вмешиваются в процесс после полового созревания:
  1. тестостерон: это основной гормон для поддержания мужских половых признаков. Это происходит в клетках Лейдига.
  2. Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ): отвечает за половое созревание и репродуктивный процесс. Найдено в гипофизе.
  3. Лютеинизирующий или Луто-Стимулирующий Гормон (ЛГ или ГЛ): Он вырабатывается в гипофизе как ФСГ и регулирует секрецию тестостерона.

Что такое оогенез?

  1. Это женский гаметогенез, то есть развитие и дифференцировка женской гамет или яйцеклетки через мейотическое деление, которое осуществляется в яичниках, которые являются женскими гаметами (Esimer, 2017).

  2. Этот процесс производится из диплоидной клетки, и функциональные гаплоидные клетки (яйцеклетка) и три нефункциональные гаплоидные клетки (полярные тела) образуются в виде продуктов (Esimer, 2017).
  3. Процесс оогенеза делится на 3 этапа: умножение, рост и созревание.

  4. Первый этап умножение, который начинается с периода внутриутробного развития и после того, как он оставался бездействующим в детстве, когда половое созревание перезагружается, чтобы сформировать зрелую клетку в каждом половом цикле (Лопес Серна, глава 2: гаметогенез и сперматогенез, 2011).

  5. В период плода, между четвертым и пятым месяцами, число яйцеклеток (клеток-предшественников женских гамет) увеличивается путем митотического деления, достигая примерно семи миллионов.

  6. В конце третьего месяца яйцеклетки постепенно покидают митотические циклы и становятся первичными ооцитами, сохраняя свои 46 двухвалентных хромосом (две половые хромосомы X) (Лопес Серна, глава 3: Гаметогенез и оогенез, 2011).

  7. Второй этап рост, когда митотическое деление приостановлено и первый мейоз начинается примерно на седьмом месяце беременности.

  8. На этом этапе ovogonias расположены в фолликулах яичника, растут и мутируют, чтобы стать первичные ооциты те, кто приостанавливает свою деятельность до диплотена профазы и восстанавливает мейотическое деление гормональным действием, когда половая зрелость достигается в период полового созревания.

  9. Период мейотической неактивности от беременности до полового созревания называется, dictiotena.
  10. Последний этап созревание, Во время рождения и в течение всего ее младенческого периода самка обладает всеми первичными фолликулами, которые заключают первичные ооциты в dictyotena (с мейсозом, приостановленным в фазе I).
  11. При рождении в обоих яичниках содержится около двух миллионов первичных фолликулов, из которых большинство умирает, и только около 400 000 будут жизнеспособны до полового созревания (Лопес Серна, глава 3: Гаметогенез и оогенез, 2011).

В период полового созревания, благодаря стимуляции гормонов фолликулами (ФСГ) и лютеинизацией (ЛГ), вторая мейотическая фаза реактивируется через менструальный цикл, в котором будут развиваться и высвобождаться вторичные ооциты..

  • Он начинается с периода внутриутробного развития и после того, как он оставался в состоянии покоя в детстве, когда наступает период полового созревания, он повторно инициируется для формирования зрелой клетки в каждом половом цикле.
  • Первая менструация является сигналом того, что процесс овуляции завершен и что оттуда овогенез повторно инициируется с образованием зрелой клетки в каждом половом цикле (Лопес Серна, Глава 2: Гаметогенез и сперматогенез, 2011).
  • Самка может забеременеть после оплодотворение и рожать.
  • Оогенез, как и сперматогенез, регулируется гормональным фолликулостимулятором (ФСГ) и лютеинизирующим гормоном (ЛГ), управляемым гипоталамусом через гонадотропин-рилизинг-гормоны (ГнРГ) (Лопес Серна, Глава 3: Гаметогенез и оогенез, 2011).

ссылки

  1. Бескрайние. (2017, 7 3). Гаметогенез (сперматогенез и оогенез). Получено с Boundless: boundless.com.
  2. Эмбриологии. (2017, 7 3). Модуль 3: Гаметогенез. 3.3 Сперматогенез. Получено из эмбриологии: embryology.ch.
  3. Esimer. (2017, 7 3). Гаметогенез (оогенез и сперматогенез). Получено от Esimer: esimer.com/fertility.
  4. Лопес Серна, Н. (2011). Глава 2: Гаметогенез и сперматогенез. В Н. Лопес Серна, Биология развития. Рабочий блокнот. (с. 20-30). Мехико: Макгроу Хилл.
  5. Лопес Серна, Н. (2011). Глава 3: Гаметогенез и оогенез. В Н. Лопес Серна, Биология развития (стр. 32-43). Мехико: Макгроу Хилл.
  6. MedicineNet. (2017, 7 3). Медицинское определение гаметогенеза. Получено от MediciNet: medicinenet.com.
  7. MedicineNet. (2017, 7 3). Сперматогенез. Получено от MedicineNet: medicinenet.com.

Ооциты и оогенез

Наш организм состоит из множества различных клеток, которые формируют органы и ткани. Все они имеют свои индивидуальные особенности, но в целом похожи друг на друга. Самые большие и долгоживущие клетки в организме, имеющие существенные отличия от других – это ооциты. Они являются незрелыми яйцеклетками, которые начинают продуцироваться уже во внутриутробном периоде.

Ооциты – это основные элементы репродуктивной женской системы, которые дают возможность зарождения новой жизни. Можно сказать, что они являются одной из стадий развития яйцеклеток. Выделяют ооциты первого и второго порядка.

Ооциты первого порядка – это клетки, которые образовались в результате митотического деления первичных половых клеток (оогоний) и накопили достаточное количество питательных веществ, они появляются во внутриутробном периоде и остаются неизменными вплоть до полового созревания (12-15 лет).

К моменту рождения в яичниках содержится порядка 2 миллионов ооцитов, большинство из которых никогда не продолжат дальнейшее развитие до полноценной яйцеклетки и погибнут. Все процессы деления пройдут лишь 400-500 ооцитов.

Для чего необходима столь избыточная продукция половых клеток и почему значительное их количество погибает, до сих пор неизвестно.

Ооциты второго порядка – это клетки, которые образовались в результате завершения 1 профазы мейоза ооцитов первого порядка. Мейоз – это процесс деления половых клеток, который делает их гаплоидными (они содержат только 1 набор хромосом). 1 профаза мейоза начинается после полового созревания и стимулируется различными факторами, в частности половыми гормонами.

В 1 профазу мейоза одновременно вступает порядка 15000-20000 ооцитов первого порядка, но завершает процесс только 1 клетка. Все остальные редуцируются и погибают. Затем ооциты второго порядка вступают во 2 профазу мейоза и формируют зрелую яйцеклетку, готовую к оплодотворению.

Ооциты второго порядка, которые формируются в конце репродуктивного периода, могут быть неполноценными и дефектными.

Ведь они образуются из ооцитов первого порядка, живущих примерно 40-50 лет, а в процессе их существования могут происходить разнообразные генетические сбои и другие неблагоприятные явления.

Поэтому число случаев аномалий развития у детей, рожденных после 40 лет, значительно увеличивается.

Оогенез

Оогенез – процесс развития женских половых клеток. Он принципиально отличается от сперматогенеза – процесса формирования мужских половых клеток.

Конечно, сперматозоиды и ооциты (яйцеклетки) образуются в результате митоза и мейоза первичных зародышевых клеток, но при этом сперматозоиды являются высокодифференцированными клетками, которые в основном содержат лишь генетический материал, а яйцеклетки, помимо генов, включают все необходимые элементы для эмбрионального роста. Таким образом, ооциты – это большие малодифференцированные клетки, состоящие из множества структурных белков, ферментов и питательных веществ.

Помимо этого, есть количественные различия между процессами гаметогенеза, ведь мужчина продуцирует порядка 30 миллионов сперматозоидов в сутки, а ооциты закладываются еще до рождения, при этом зрелыми яйцеклетками становятся только ~500 из них.

Первичные половые клетки – оогонии – попав в яичники, начинают активно размножаться путем митоза и формируют примордиальные фолликулы и ооциты первого порядка. Затем они подвергаются процессу мейоза: в первой фазе образуются ооциты второго порядка, в конце 2 – зрелые и полноценные яйцеклетки, которые выходят из фолликула и происходит овуляция.

Зрелая клетка содержит большой запас питательных веществ и микроэлементов, необходимых для развития эмбриона в первое время. Размеры яйцеклеток отличатся от других клеток организма, у людей они достигают 60-2000 мкм, у рыб – 6-9 мм, у страуса – несколько сантиметров.

Этапы оогенеза

Оогенез делится на несколько последовательных этапов.

Первый этап – это перемещение первичных половых клеток в гонады и их размножение.

Первоначально образуется несколько десятков половых клеток, но по мере их продвижения в яичники они активно делятся и их число возрастает до нескольких тысяч.

В гонадах они также продолжают размножаться путем митоза, в результате к 7 месяцу внутриутробного развития насчитывается порядка 7 млн. оогоний. Но большая часть погибает еще до рождения, поэтому их остается лишь 2 млн.

Клетки, которые завершили деление путем митоза, вступают в новый этап оогенеза. Теперь они называются – ооциты первого порядка. С момента рождения девочки они остаются без изменений вплоть до полового созревания.

Стоит отметить, что большая часть ооцитов никогда не вступают в дальнейший этап и только 400-500 завершают свое развитие. Еще во время эмбрионального развития некоторые ооциты первого порядка вступают в первую профазу мейоза, но не завершают ее до полового созревания.

Они накапливают питательные вещества и увеличиваются в размерах. При этом они покрываются слоем фолликулярных клеток, образуя примордиальные фолликулы.

Второй этап – первая профаза мейоза, в результате которой формируется ооцит второго порядка и редукционное тельце. Под действием половых гормонов завершается процесс, который начался еще до рождения.

В результате деления происходит неравномерное разделение цитоплазмы, большая ее часть остается в ооците, а редукционное тельце содержит в основном только ядро.

Ооциты второго порядка обладают гаплоидным набором хромосом.

Третий этап – вторая профаза мейоза, которая приводит к формированию полноценной яйцеклетки, готовой к оплодотворению. Ооциты второго порядка вновь неравномерно делятся, образуется яйцеклетка и редукционное тельце, первое тельце также разделяется. В итоге после завершения процесса оогенеза формируется 3 редукционных тельца и яйцеклетка.

Качество ооцитов и как его улучшить

Ооциты должны содержать большое количество питательных веществ и гаплоидный набор хромосом для осуществления зачатия. Часто женское бесплодие связано с низким качеством ооцитов. На сегодняшний момент времени не разработано эффективного лечения по устранению этого фактора.

Хотя женщинам в период планирования беременности рекомендуется принимать мультивитамины, в частности фолиевую кислоту и витамин Е, морепродукты, рыбий жир, которые необходимы для полноценного эмбрионального развития.

Также следует отказаться от алкоголя и курения, кофе, жареного, черного чая, наладить ритм жизни, соблюдать режим труда и отдыха.

Многие специалисты считают, что окислители и свободные радикалы могут существенно снизить качество ооцитов. С целью предотвращения негативного воздействия назначают мелатонин, который противодействует окислительному процессу.

Ооциты и их доноры

В наше время для многих последняя надежда на долгожданную беременность – вспомогательные репродуктивные технологии: ЭКО, ИКСИ и другие. Но иногда возникают ситуации, когда у женщины невозможно получить полноценные яйцеклетки:

  • Менопауза или раннее ее наступление;
  • Неразвитые гонады и их отсутствие;
  • Химиорадиотерапия;
  • Наследственные заболевания, передающиеся по женской линии;
  • Множественные неудачные попытки ЭКО.

Единственной возможностью для женщины самостоятельно выносить ребенка – обратиться к донору ооцитов. К донорам предъявляются довольно жесткие требования: они должны быть соматически, физически и психически здоровы. В некоторых европейских странах такой метод лечения запрещен в силу этических и религиозных соображений.

Иногда женщина, согласившись передать свои ооциты, не знает – теряет ли она что-то безвозвратно. Но в случае донорства используются клетки, которые никогда не будут использованы во время жизни, следовательно, процедура не приводит к уменьшению собственных запасов.

Часто бесплодные пары приводят своих доноров ооцитов: ими могут быть близкие родственники, друзья или знакомые. Но у всех есть возможность обратиться в банк доноров, в них включаются женщины в возрасте от 18 до 35 лет, у которых уже есть ребенок, они полностью дееспособны и прошли полное медицинское обследование.

Также в этом банке можно подобрать донора с определенными внешними признаками: цвет глаз, рост, телосложение и другие.

Следует отметить, что многие женщины, воспользовавшись донорскими ооцитами, после приживления эмбрионов и наступления беременности забывают, что генетически ребенок имеет родство только с мужчиной. Но к этому решению следует приходить обдуманно, взвесив все достоинства, недостатки и обсудив с супругом.

Пройти полное обследование, сдать необходимые анализы и получить ответы на интересующие вас вопросы вы можете в клинике «Центр ЭКО» в Смоленске.

Оогенез – это… Что такое Оогенез?

Оогене́з или овогене́з (др.-греч. ᾠόν — яйцо + γένεσις — возникновение) — развитие женской половой клетки — яйцеклетки (яйца).

Во время эмбрионального развития организма гоноциты вселяются в зачаток женской половой гонады (яичника), и всё дальнейшее развитие женских половых клеток происходит в ней.

Периоды оогенеза

Оогенез совершается в три этапа, называемых периодами.

Период размножения

Попав в яичник, гоноциты становятся оогониями. Оогонии осуществляют период размножения. В этот период оогонии делятся митотическим путем. У позвоночных животных (в том числе у человека) этот процесс происходит только в период эмбрионального развития самки.

Период роста

Половые клетки в этом периоде называются ооцитами первого порядка. Они теряют способность к митотическому делению и вступают в профазу I мейоза. В этот период осуществляется рост половых клеток.

В периоде роста выделяют 2 стадии:

Период созревания

Созревание ооцита — это процесс последовательного прохождения двух делений мейоза (делений созревания). Как уже говорилось выше, при подготовке к первому делению созревания ооцит длительное время находится на стадии профазы I мейоза, когда и происходит его рост.

Из двух делений созревания первое у большинства видов является редукционным, так как именно в ходе этого деления гомологичные хромосомы расходятся по разным клеткам. Таким образом, каждая из разделившихся клеток приобретает половинный (гаплоидный) набор хромосом, где каждый ген представлен лишь одной аллелью.

Поскольку первому делению созревания предшествовала S-фаза, каждая из разошедшихся хромосом содержит двойное количество ДНК (две хроматиды).

Эти генетически идентичные хроматиды и расходятся по сестринским клеткам во втором делении созревания, которое является эквационным (как и обычное деление соматических клеток).

После двух делений созревания число хромосом в каждой из клеток оказывается гаплоидным (1n), а общее количество хроматина в каждом клеточном ядре будет соответствовать 1с.

Типы оогенеза

Оогенез
|
|
Диффузный Локализованный
|
|
Солитарный Алиментарный
|
|
Нутриментарный Фолликулярный

  • Диффузный оогенез — развитие яйцеклеток может происходить в любой части тела (губки, кишечнополостные, ресничные черви). При диффузном оогенезе ооциты являются фагоцитирующими клетками, не синтезируют и не накапливают желточные включения, а растут за счёт поступления низкомолекулярный соединений из фаголизосом. В этих ооцитах вырабатываются в большом количестве гидролитические ферменты, необходимые для переваривания фагоцитируемых структур.
  • Локализованный оогенез — развитие яйцеклеток происходит в женских гонадах — яичниках.
    • Солитарный оогенез — ооцит может развиваться без участия вспомогательных питающих клеток (некоторые кишечнополостные, черви, моллюски). При этом растущие половые клетки лишены вспомогательных элементов, желточные белки и РНК синтезируются ими самостоятельно. Все необходимые для макромолекулярных синтезов ооцит получает из окружающей среды (полости гонады) в виде простых низкомолекулярных соединений.
    • Алиментарный оогенез — развитие ооцита происходит при участии вспомогательных питающих клеток.
      • Нутриментарный оогенез — ооцит окружён трофоцитами (клетками-кормилками), связанными с ним цитоплазматическими мостиками (высшие черви, насекомые). Трофоциты — абортированные половые клетки, т.е. имеющие общее происхождение с ооцитом. На один ооцит приходится огромное количество клеток-кормилок, снабжающих половую клетку РНК. В вителлогенезе трофоциты участия не принимают: желток образуется за счёт поступлений высокомолекулярных веществ из вне.
      • Фолликулярный оогенез — растущий ооцит окружён фолликулярными (соматическими по происхождению) клетками, которые вместе с ним образуют функциональную структуру — фолликул (подавляющее число животных, в т.ч. все хордовые). Фолликулярные клетки не участвуют в синтезе белков желтка, все виды РНК синтезируются в самом ооците. Исключение составляют фолликулярные клетки птиц и ящериц, синтезирующие РНК для ооцита.

Литература

  • Белоусов Л.В. Основы общей эмбриологии. — Москва: Издательство Московского университета: Наука, 2005. — ISBN 5-211-04965-9
  • Голиченков В.А., Иванов Е.А., Никерясова Е.Н.
Ссылка на основную публикацию