Які існують способи розмноження? Під час якого способу розмноження утворюються статеві клітини? Чому чоловічі й жіночі статеві клітини мають різний розмір?

Статеві залози і статеві клітини

Статевими залозами у людини є яєчка (у чоловіків) і яєчники (у жінок). Яєчка — овальні парні статеві залози, що містяться поза черевною порожниною у шкірному мішку (мошонці). Вони належать до залоз змішаної секреції: зовнішня функція — це утворення сперматозоїдів, а внутрішня — виділення гормону тестостерону.

Кожне яєчко складається приблизно з 1000 звивистих сім’яних канальців загальною довжиною до 300-400 м. Під час статевого дозрівання у сім’яних каналах яєчок утворюються чоловічі статеві клітини — сперматозоїди. З яєчок вони надходять до придатків, де дозрівають упродовж двох тижнів.

Яєчники — це парні статеві залози мигдалеподібної форми. У них утворюються й дозрівають жіночі статеві клітини — яйцеклітини. Яєчники також утворюють статеві гормони естрадіол і прогестерон. До черевної порожнини яєчники прикріплені кількома зв’язками. Розмір яєчника становить 3 x 2 x 1 см, а важить він близько 7 г.

Сперматозоїди — це рухливі клітини, які мають три відділи — головку, шийку й хвіст. У хвості містяться спеціальні білки, які забезпечують рух сперматозоїда. У результаті коливальних рухів хвоста сперматозоїд може самостійно рухатися головкою вперед зі швидкістю 2-3 мм за хвилину. В шийці зосереджені мітохондрії, що виробляють енергію, яка використовується для руху. Вона містить також видозмінену центросому, яка сприяє процесові поділу заплідненого яйця. Головка клітини містить ядро зі спадковим матеріалом і спеціальну органелу — акросому. Вона потрібна для того, щоб сперматозоїд міг подолати оболонки яйцеклітини під час запліднення: ферменти, які містяться в акросомі, цю оболонку розчиняють.

Яйцеклітина набагато більша, ніж сперматозоїд. Вона містить поживні речовини, які забезпечують перші поділи майбутнього зародка, і не має джгутика. Спадковий матеріал яйцеклітини міститься в ядрі. Зовні її оточують спеціальні оболонки, які утворюються під час розвитку яйцеклітини в яєчнику. Вони перешкоджають проникненню в яйцеклітину більш, ніж одного сперматозоїда та сприяють вкоріненню зародка в слизову оболонку матки.

Процес утворення статевих клітин у статевих залозах називають гаметогенезом. В яєчках відбувається сперматогенез, а в яєчниках — оогенез.

Сперматогенез у людини

Сперматогенез — це процес розвитку сперматозоїдів у людини (мал. 49.1). Він відбувається в сім’яних канальцях чоловічої статевої залози — сім’янику. Процес сперматогенезу складний, він завершується в період статевої зрілості утворенням сперматозоїдів — зрілих чоловічих статевих клітин, здатних до запліднення. Утворенню сперматозоїдів передує дворазовий (такий, що швидко настає один за одним) поділ, у результаті якого в ядрі статевої клітини залишається половина хромосом (23 замість 46).

Розрізняють чотири періоди сперматогенезу: розмноження, ріст, дозрівання й формування.

У період розмноження сперматогонії (первинні чоловічі статеві клітини) кілька разів діляться шляхом мітозу. У період росту утворені клітини збільшуються в розмірах, а їхні ядра проходять першу фазу (профазу першого поділу) мейозу.

У результаті вони стають сперматоцитами першого порядку.

У період дозрівання проходять наступні фази мейозу, й утворюються сперматоцити другого порядку (після першого поділу) і сперматиди (після другого поділу). З одного сперматоциту першого порядку утворюються спочатку два сперматоцити другого порядку, а потім — чотири сперматиди. Під час періоду формування сперматиди перетворюються на зрілі чоловічі статеві клітини — сперматозоїди.