Сперматогенез — это процесс образования и созревания сперматозоидов — мужских половых клеток. Он происходит в яичках и длится в среднем 75 дней. Впервые этот процесс начинается во время полового созревания под влиянием мужских половых гормонов и продолжается до конца жизни. Для того чтобы сперматогенез протекал нормально, необходима температура около 34 °С, поэтому яички вынесены за пределы тела.
Яичко покрыто плотной белочной оболочкой, которая создает отходящие внутрь перегородки, формируя дольки. Внутри каждой дольки расположены от 1 до 4 семенных канальца — извитых трубочек со сперматогенным эпителием внутри. Именно там и происходит сперматогенез.
На базальной мембране — «основе» извитого канальца — сперматогенный эпителий располагается в несколько слоев, каждый из которых, по сути, отдельное «поколение» (генерация) сперматозоидов. Между ними находятся поддерживающие клетки — клетки Сертоли. Это «система жизнеобеспечения» формирующихся половых клеток. Клетки Сертоли снабжают будущие сперматозоиды питательными веществами и кислородом все время, пока происходит деление, рост и созревание сперматозоидов. Кроме того, они опосредованно регулируют сперматогенез, вырабатывая белок, переносящий тестостерон.
Стадия деления
В самом крайнем ряду, у базальной мембраны, располагаются сперматогонии — мелкие округлые клетки. По сути, это стволовые клетки для будущих гамет. Часть их активно делится, «сдвигая» дочерние клетки к центру извитого канальца. На этом этапе будущие половые клетки содержат полный набор хромосом — 23 пары. Некоторые (те, что остаются у базальной мембраны) продолжают активно делиться, остальные начинают дифференцировку (формирование), превращаясь в сперматоциты первого порядка, все еще имеющие 46 хромосом
Стадия роста
Сперматоциты первого порядка крупнее своих «прародителей», и в них идет активный обмен веществ, необходимый для подготовки к делению. Синтезируются белки, ферменты, удваивается ДНК.
На этой стадии сперматоциты первого порядка делятся дважды. После первого деления образуются сперматоциты второго порядка, имеющие 23 пары хромосом, которые сразу же делятся снова, и на этот раз каждой дочерней клетке — сперматиде — достается только одна хромосома из пары. Такое двойное деление, после которого клетка сохраняет только половинный набор хромосом, называется мейоз. В итоге из одного сперматоцита первого порядка получается 4 сперматиды. Половина из них содержит Х-хромосому, формирующую плод женского пола, половина — У-хромосому, необходимую для мужского генотипа.
Стадия созревания
Формирующиеся половые клетки по-прежнему крепко связаны с клетками Сертоли, обеспечивающими их питанием. Более того, они продолжают быть связанными и между собой мостиками из цитоплазмы. Это позволяет полноценно созреть и сформироваться клеткам, содержащим всего 23 хромосомы — количество, недостаточное для нормального существования клетки.
Стадия формирования
Формирование сперматозоидов из сперматид происходит в центральных рядах сперматогенного эпителия. Клетки отращивают жгутики, которые «свешиваются» в просвет канальцев. В жгутики смещается большая часть митохондрий — «энергетических станций» клетки. Именно они будут обеспечивать энергией движения «хвостика», обеспечивающие, собственно, возможность поступательного перемещения сперматозоидов, без которого сперма теряет фертильность.
А вот аппарат, обеспечивающий концентрацию ферментов — комплекс Гольджи — наоборот, перемещается к переднему концу головки, уплотняется и создает акросому. В ней содержатся ферменты, которые «растворяют» участок оболочки яйцеклетки, чтобы произошло оплодотворение. Сперматозоиды без акросомы не фертильны.
Только после созревания сперматозоидов разрывается цитоплазматический мостик, соединявший клетки, и полноценная гамета становится полностью автономной.
Зрелые сперматозоиды продвигаются в семявыносящие пути, соединяется с секретом предстательной железы, который обеспечивает подвижность и жизне сперматозоидов, и покидают организм во время эякуляции.
Відповідь:
Концепція статі включає два фундаментальних явища: статевий процес (злиття гамет двох особин) та статева диференціація (поділ цієї інформації на дві частини). Статевий процес та статева диференціація є різними явищами: перше створює та збільшує різноманіття генотипів, а друге скорочує його вдвічі.
Репродуктивні переваги нестатевих форм розмноження полягають у кількості потомства, а переваги гермафродитизму – у різноманітті. Головне питання полягає у тому, щоб визначити переваги, які дає статева диференціація, тобто переваги двох окремих статей у порівнянні з гермафродитами. Оскільки статеве розмноження не пов’язане з репродуктивними перевагами, повинні існувати деякі інші.
Для еволюційного процесу статеве розмноження має декілька переваг у генетичному плані: 1. Поєднує в одному нащадку дві корисні мутації (засіб поширення сприятливих рис). 2. Об’єднує шкідливі на даний час мутації у непристосованих нащадків, які потім виключаються з популяції (видалення шкідливих генів) 3. Створює нові комбінації генів, які можуть бути більш придатними, ніж ті, що існували раніше
Стать може бути за до якого створюються нові генотипи. Оскільки статевий тип розмноження поєднує гени двох осіб, у популяції можуть легше поєднувати вигідні гени, ніж нестатеві популяції. Якщо у різностатевій популяції виникають два різні алелі у різних локусах хромосоми. Хромосома, що містить два вигідні алелі, може бути вироблена протягом деяких поколінь шляхом рекомбінації. У популяції, особини якої розмножуються нестатевим шляхом, хромосоми теж здатні поєднувати у собі ті ж самі мутації. Але на виникнення мутації безпосередньо піде набагато більше часу.
Статевим шляхом можуть розмножуватись не тільки рослини і тварини, але й гриби та протисти. Завдяки викопним еукаріотам було визначено, що статеве розмноження виникло близько 1,2 млрд. років тому у Протерозойському Еоні.[11] Ймовірно, що статева еволюція була невід’ємною частиною еволюції еукаріотів.
Координация движений,
(Это точно)