загрузка...
Loading...

Біологія. Комплексний довідник - підготовка до ЗНО та ДПА

РОЗМНОЖЕННЯ ТА ІНДИВІДУАЛЬНИЙ РОЗВИТОК ОРГАНІЗМІВ

 

Статеве розмноження

 

Статеве розмноження властиве представникам усіх типів тварин і рослинам. Характерною формою статевого розмноження в одноклітинних є постійне (копуляція) або тимчасове (кон’югація) злиття двох клітин. При кон’югації відбувається обмін ядерною речовиною і цитоплазмою.

В усіх випадках статевого розмноження при злитті гамет утворюється одноклітинний зародок — зигота, із якої в процесі розвитку формується зрілий організм.

Особливою формою статевого розмноження є партеногенез (від грец. раrthеnоs — незаймана та genesis — походження), при якому нова особина розвивається з незаплідненої яйцеклітини або, рідше, сперматозоїдів (попелиці, дафнії).

Гаметогенез — це процес утворення статевих клітин. Тварини мають диплоїдний набір хромосом. У процесі гаметогенезу, в основі якого лежить мейоз, утворюються гамети, що мають гаплоїдний набір хромосом. Гамети утворюються у статевих залозах або спеціалізованих клітинах. У тварин це сім’яники та яєчники. Гаметогенез відбувається послідовно у трьох стадіях і закінчується дозріванням гамет.

Стадія розмноження. Первинні статеві клітини з диплоїдним набором хромосом 2n діляться шляхом мітозу, внаслідок чого їх кількість зростає.

Стадіяросту. Поділ клітин не відбувається. Вони збільшуються в об’ємі, нагромаджують поживні речовини. Ця стадія нагадує інтерфазу.

Стадія дозрівання. Відбувається мейоз, остаточно формуються і дозрівають гамети.

Сперматогенез — процес утворення чоловічих статевих клітин — сперматозоїдів. На стадії розмноження у сперматогенній тканині в результаті мітозу утворюються численні клітини — сперматогонії (від грец. spermatos — насіння та gone — породження), що мають диплоїдний набір хромосом (2n). На стадії росту сперматогонії трохи збільшуються, і з кожної клітини розвивається сперматоцит (від грец. kytos — клітина) І порядку, здатний до редукційного поділу. На стадії дозрівання у процесі 1-го поділу мейозу утворюються два сперматоцити II порядку, а в процесі 2-го поділу чотири гамети — сперматиди, що мають гаплоїдний набір хромосом (n). Усі чотири клітини, однакові за розміром, дозрівають і утворюють чотири однакових за розміром сперматозоїди.

Сперматозоїди — невеликі рухливі клітини, що складаються з головки, шийки та хвостика. Головка містить ядро та незначну кількість цитоплазми. В передній частині головки розташована акросома (від грец. akron — верхівка та soma — тіло), яка утворюється в процесі сперматогенезу з елементів комплексу Гольджі. Акросома містить ферменти, які розчиняють оболонку яйцеклітини. В шийці містяться центріолі та численні мітохондрії, які забезпечують сперматозоїд енергією під час його руху. Хвостик слугує для руху сперматозоїда і за будовою схожий із джгутиком в одноклітинних.

Оогенез — процес утворення жіночих статевих клітин — яйцеклітин. На стадії розмноження в оогенній тканині формується велика кількість клітин — оогоній (2n). Вони розмножуються шляхом мітозу. Кожна оогонія на стадії росту починає інтенсивно збільшуватися в розмірах, накопичує поживні речовини у вигляді зерен жовтка. Вона перетворюється в ооцит І порядку. Процес росту ооцита значно триваліший, ніж сперматоцита. Під час мейозу ооцит І порядку ділиться асиметрично. Після 1-го поділу утворюється одна велика клітина — ооцит II порядку, в яку переходять усі поживні речовини, і одна дрібна клітина — первинне полярне, або напрямне, тільце, яке містить лише ядро. Після 2-го поділу мейозу з ооцита II порядку знову утворюються одна велика яйцеклітина і одне вторинне напрямне тільце. З первинного напрямного тільця утворюються два дрібних вторинних напрямних тільця. Таким чином, під час оогенезу з кожної первинної клітини утвориться одна велика яйцеклітина (n) і три напрямних тільця (n), що гинуть. Напрямні тільця слугують тільки для рівномірного розподілу хромосом під час мейозу.

 

Форми розмноження організмів

 

 

Яйцеклітина — округла велика нерухома клітина, що містить ядро і поживні речовини у вигляді жовтка. Розміри яйцеклітин різних видів тварин від і суттєво відрізняються. Наприклад, у ссавців діаметр їх складає 0,2 мм-60 мкм, в амфібій і риб — 3-5 мм, а в рептилій та птахів досягає декількох сантиметрів. Зокрема, розмір яйцеклітини курки — 3 см. На верхньому полюсі яйцеклітини розташований зародковий диск, що містить ядро.

 

 

Яйцеклітина будь-якого виду тварин завжди значно більша, ніж його сперматозоїди. Поживні речовини яйцеклітини забезпечують розвиток зародка на початковій стадії (у ссавців) або впродовж усього ембріогенезу (у птахів, рептилій).

У статевому процесі, як правило, беруть участь дві особини. У них в особливих статевих залозах формуються статеві клітини — чоловічі або жіночі. Тварин, які мають лише один тип статевих клітин, називають роздільностатевими (наприклад членистоногі, амфібії, птахи, ссавці). Якщо Чоловічі й жіночі статеві залози закладаються в одному організмі, здатному утворювати як чоловічі, так і жіночі статеві клітини, то таких тварин називають гермафродитами (наприклад гідра, дощовий черв’як, планарія).

Запліднення — процес злиття чоловічих і жіночих статевих клітин, в результаті чого утворюється зигота, при цьому відновлюється диплоїдний набір хромосом. Із зиготи розвивається зародок.

 

Утворення статевих клітин

 

Стадія

Тип поділу

Сперматогенез

Оогенез

Розмноження

Мітоз

У сперматогенній тканині утворюються сперматогонії (2n)

В оогенній тканині формується велика кількість оогоній (2n)

Росту

Інтерфаза

Сперматогонії трохи збільшуються, з кожної клітини розвивається сперматоцит І порядку (2n)

Оогонії збільшуються, накопичують поживні речовини. Перетворюються в ооцит І порядку (2n)

Відбуваються реплікація ДНК і формування хромосом, що складаються з двох хроматид

Дозрівання

Мейоз 1-й поділ

Сперматоцит І порядку ділиться. Утворюються два сперматоцити II порядку (n)

Ооцит І порядку ділиться. Утворюються 1 ооцит II порядку (n) і напрямне тільце (n)

 

2-й поділ

Сперматоцити II порядку діляться, утворюючи 4 сперматиди (n)

3 ооцита II порядку утворюються одна велика яйцеклітина (n) та одне вторинне напрямне тільце (n). 3 первинного напрямного тільця утворюються 2 дрібних (n). Усі напрямні тільця руйнуються

Формування

 

Сперматиди перетворюються на сперматозоїди

Результат

 

3 кожного сперматоцита І порядку утворюються 4 сперматозоїди (n)

3 кожного ооцита І порядку утворюються 1 яйцеклітина (n) і 3 напрямних тільця (n)

 

Існує два способи запліднення: зовнішнє та внутрішнє. При зовнішньому заплідненні самка відкладає яйцеклітини (ікру), а самець поливає їх спермою. Такий спосіб запліднення характерний для водних мешканців (риб, земноводних). При внутрішньому заплідненні злиття гамет відбувається у статевих органах самки, що характерно для наземних та деяких водних мешканців (ссавців, рептилій, комах, червив). Запліднене яйце може розвиватися в утробі матері, як у ссавців, або у зовнішньому середовищі. При цьому яйця покриваються спеціальною оболонкою або шкаралупою, і самка відкладає їх у найбільш безпечне місце (характерно для комах, птахів, рептилій, молюсків).

Біологічне значення запліднення полягає в тому, що при злитті гамет відновлюється диплоїдний набір хромосом, а новий організм несе спадкову інформацію й ознаки обох батьків. Це збільшує різноманітність ознак організмів, підвищує їх життєздатність і пристосувальні можливості.






загрузка...
загрузка...