Гаметогенез – процес утворення статевих клітин (гамет). Розрізняють сперматогенез і овогенез

Овогенез –– розвиток жіночих статевих клітин – яйцеклітин. Відбувається в фолікулах жіночих статевих залоз-яєчників.

• Овогенез включає 3 періоди (стадія формування відсутня) розмноження;
• ріст;
• дозрівання.

Вихідними клітинами є диплоїдні клітини ембріональних яєчників – овогонії (2n4c – 46 хромосом).

• У першому періоді – періоді розмноження – овогонії розмножуються мітозом.
• У другому періоді – періоді росту — овогонії збільшуються в розмірах і перетворюються в овоцити першого порядку (2n4c – 46 хромосом).
• Третій період – період дозрівання. У цей період відбуваються два мейотичні поділи. При першому мейотичному поділі (редукційному) овоцит першого порядку ділиться на дві нерівні за розмірами клітини – великий овоцит другого порядку, який містить жовток і майже всю цитоплазму, і маленький полоцит (перше редукційне, або напрямне, полярне тільце), який містить майже тільки ядро. Обидві ці клітини – гаплоїдні (1n2с – 23хромосоми). При другому мейотичному поділі (екваційному) овоцит другого порядку ділиться на дві і теж нерівні клітини: велику яйцеклітину (1n1с – 23хромосоми), яка містить увесь жовток і цитоплазму, і маленький другий полоцит (1n1с – 23хромосоми). Перший полоцит теж може ділитися, утворюючи два полоцити з гаплоїдним набором хромосом у кожному. Таким чином, з однієї вихідної диплоїдної клітини (овогонія) в результаті овогенезу утворюються чотири гаплоїдні клітини: одна велика яйцеклітина і три маленькі полоцити, які дегенерують. Поділ овоцитів на нерівні за розміром клітини має біологічне значення: у такий спосіб яйцеклітина одержує не лише гаплоїдний набір хромосом, а і весь жовток і цитоплазму, а разом з цитоплазмою і цитоплазматичну спадковість. На відміну від сперматогенезу, який починається в чоловіків з настанням статевої зрілості, овогенез у жінки починається в ембріональних яєчниках ще до її народження. Під час внутрішньоутробного розвитку овогонії розмножуються мітозом, ростуть і перетворюються в овоцити першого порядку (приблизно 7 млн. клітин). Овоцит першого порядку вступає у перший мейотичний поділ, але не завершує його. Мейоз зупиняється на стадії диплонеми профази І. Овоцити першого порядку не вступають у діакінез, а переходять у стадію диктіотени, яка властива лише овогенезу і не властива сперматогенезу. На цій стадії мейоз переривається на багато років – від 12-15 до 45-50 років. Вважають, що саме це є причиною порушень нормального розходження хромосом при мейозі і підвищення частоти народження в матерів старшого віку дітей з хромосомними хворобами. На момент народження в яєчниках жінки міститься близько 2×106 фолікулів, в яких овоцити першого порядку знаходяться на стадії диктіотени. З настанням статевої зрілості під впливом лютеїнізуючого гормону гіпофізу один з фолікулів кожного місяця дозріває. Під час дозрівання овоцит першого порядку виходить зі стадії диктіотени, вступає в діакінез профази І і завершує перерваний мейоз, утворюючи овоцит другого порядку і перший полоцит. На момент овуляції (розрив стінки фолікула та стінки яєчника і вихід овоцита в черевну порожнину), овоцит другого порядку знаходиться на стадії метафази II, але не продовжує її, поки не з’єднається у матковій трубі з сперматозоїдом. При заплідненні овоцит другого порядку завершує другий мейотичний поділ, утворюючи зрілу яйцеклітину і другий полоцит. За весь репродуктивний період жінки дозріває близько 450 фолікулів, інші дегенерують.
•  

Сперматогенез — процес утворення чоловічих статевих клітин -сперматозоїдів. Він відбувається в чоловічих статевих залозах (сім’яниках). Сім’яник складається з численних сім’яних канальців. Сім’яний каналець у свою чергу складається з кількох шарів, які являють собою послідовні стадії розвитку сперматозоїдів.

У сперматогенезі розрізняють чотири періоди:

• 1) розмноження;
• 2) ріст;
• 3) дозрівання;
• 4) формування

Вихідними клітинами сперматогенезу є сперматогонії – клітини округлої форми з відносно великим ядром, що містять диплоїдний набір хромосом (2n4c – 46 хромосом).

У першому періоді – періоді розмноження – сперматогонії інтенсивно розмножуються шляхом мітозу. Зона розмноження розташована по периферії сім’яного канальця.

Частина сперматогоніїв переміщується в зону росту, яка розташована за зоною розмноження. Тут відбувається другий період сперматогенезу – період росту, коли сперматогогії перестають ділитися, збільшуються в розмірах і перетворюються в сперматоцити першого порядку (2n4c – 46 хромосом).

За зоною росту, ближче до просвіту канальця, розташована зона дозрівання. У ній відбувається третій період сперматогенезу – період дозрівання. Цей період характеризується двома поділами – мейозом.

У першому мейотичному поділі (редукційному) сперматоцит першого порядку ділиться на два сперматоцити другого порядку, кожний з них містить гаплоїдний набір хромосом (1n2с – 23хромосоми).

У другому мейотичному поділі сперматоцит другого порядку ділиться на дві сперматиди (1n1с – 23хромосоми).

Всього утворюється чотири сперматиди. Вони мають округлу форму, містять велику кількість цитоплазми. Сперматиди переміщуються ближче до просвіту канальця, де з них формуютьсясперматозоїди. Це четвертий період сперматогенезу – період формування, при якому з нерухомих нулястих клітин утворюються спеціалізовані рухомі чоловічі клітини. В цей період з клітиною відбуваються певні перебудови:

сперматиди втрачають майже всю цитоплазму, так що головка зрілого сперматозоїда практично її немає;

ядро становиться компактним;

комплекс Гольджі формує акросому;

одна дистальна центріоль формує джгутик;

мітохондрії утворюють мітохондріальну спіраль.

У результаті сперматогенезу з одного диплоїдного сперматогонія утворюються чотири гаплоїдні сперматозоїди. Сперматогенез – процес неперервний, він починається з настанням статевої зрілості і продовжується протягом всього наступного життя чоловіка, поступово сповільнюючись у старості. Цикл сперматогенезу в людини триває приблизно 70 днів.