Образование половых клеток

Образование и выделение половых клеток — гамет (яиц и спермиев), годных для оплодотворения, начинается с наступлением половой зрелости и продолжается до старости.

Овогенез — процесс образования, развития и созревания женских половых клеток (яйца, яйцеклетки) в яичниках. Овогенез протекает весьма длительно, начинается он в корковом слое из первичных фолликулов яичника и заканчивается после овуляции в яйцепроводе.

Развитие половых клеток у животных начинается в утробный период с момента определения пола животного и продолжается в течение всей репродуктивной жизни самки.

В овогенезе различают три стадии: размножения, роста и созревания.

В стадии размножения половые клетки называются овогониями, которые несколько раз делятся путем митоза (непрямое деление), количество их увеличивается при сохранении в них диплоидного числа хромосом.

В стадии роста половые клетки перестают размножаться (их называют первичными овоцитами), они сильно увеличиваются в размерах за счет накопления питательных веществ. Происходит перестройка хромосом и подготовка к третьей стадии.

В стадии созревания происходит мейоз (редукционное деление). Образовавшиеся в результате первого мейотического деления клетки называются вторичными овоцитами. Они содержат гаплоидное число хромосой. Далее вторичные овоциты делятся путем митоза (второе мейотическое деление) и возникает овоцит третьего порядка, или созревшая яйцеклетка при гаплоидном числе хромосом.

Особенностью овогенеза является то, что из каждого первичного овоцита образуется одна полноценная яйцеклетка и три полярных тельца.

Яйцевая клетка состоит из протоплазмы, ядра и оболочки. Протоплазма яйца представляет собой комплекс коллоидов. В состав ее входят вода, органические вещества, минеральные соли и др. Ядро яйца содержит сеть хроматина и большое ядрышко. Оболочка яйца имеет три слоя: наружный, средний и внутренний.

Наружный слой оболочки состоит из нескольких рядов фолликулярных клеток, располагающихся радиально и образующих вокруг яйца «лучистый венец». К клеткам «лучистого венца» прилегают снаружи фолликулярные клетки яйценосного бугорка фолликула. Общее число клеток «лучистого венца» и клеток яйценосного бугорка, отторгающихся вместе с яйцом из яичника, например крольчихи при овуляции, составляет 75 тыс.

Средний слой оболочки яйца состоит из студенистой массы, выделяемой фолликулярными клетками, питающими яйцо. Этот слой называется прозрачной оболочкой. Через эту оболочку обеспечивается питание яйца в яичнике.

Внутренний слой оболочки яйца представляет собой тонкий слой уплотненной протоплазмы яйца и называется желточной оболочкой. Между прозрачной и желточной оболочками имеется перивителли-новое, или околожелточное, пространство.

Яйцеклетка (яйцо) является одной из самых крупных клеток организма. Она имеет шарообразную форму. Диаметр ее у коровы 0,120—0,140 мм, кобылы—0,135, свиньи —0,110 — 0,120, овцы —0,120, козы — 0,140, крольчихи — 0,145, суки— 0,140 и у кошки—0,130мм. Яйцо по объему больше спер-мия в 10—20 тыс. раз, по длине — в 2 раза.

Такое строение и указанные размеры яйцеклетка имеет после выделения из созревшего фолликула яичника.
Яйцеклетка была открыта в 1827 г. русским ученым К. Э. Бэром.

Развитие фолликулов начинается с размножения клеток фолликулярного эпителия вокруг овоцита. В яичниках самки различают: примордиальные (первичные) фолликулы; малые зреющие фолликулы; зрелый, готовый к овуляции фолликул, который называется граафовым пузырьком.

По мере роста и развития фолликула из стромы яичника образуется соединительнотканная оболочка фолликула, состоящая из наружного и внутреннего слоев. Наружный слой оболочки фолликула тонкий, но состоит он из плотной соединительной ткани. Внутренний слой содержит много мелких кровеносных сосудов и клеток, имеющих в строении много общего с клетками желтого тела, поэтому их называют тека-лютеиновыми клетками. С внутренней стороны к внутреннему слою оболочки прилегает нежная соединительнотканная мембрана, на которой расположен фолликулярный (гранулезный) эпителий. Он продуцирует эстрогены (эстрон, эстриол, эстра-диол; синонимы — фолликулин, фолликулостерон). Эстрогены действуют на половой центр и половые органы, что способствует возникновению у самок половой доминанты и проявлению течки, полового возбуждения и охоты.

У самок полное завершение созревания фолликула происходит с наступлением половой зрелости. Величина созревшего фолликула достигает в диаметре у коровы 1—2 см, у кобылы— 4—6, у свиньи — 0,5—1, у овцы и козы — 0,3—0,8, у крольчихи — 0,2—0,3, у суки — 0,2—0,5, у кошки — 0,2—0,3 см. Такие фолликулы во много раз превышают величину первичного, несозревшего фолликула.

Яйцеклетки пригодны для оплодотворения лишь созревшие.

У телок при рождении насчитывается около 700 тыс. яйцеклеток, в месячном возрасте — 75 тыс., в трехлетнем — 60 тыс., у десятилетней коровы — 2,5— 3 тыс., а у двадцатилетней — единицы.

Число потомков не превышает у овец двух десятков, у коров и кобыл одного-полутора десятков; из потенциального запаса реализуется ничтожная часть.

У кобыл по степени зрелости фолликула различают четыре стадии (по X. И. Животкову, 1952): первая (Ф-1)—начальная стадия, фолликул плотный, размером 1,5—2 см в диаметре, длится эта стадия 1—2 дня; вторая стадия (Ф-2) — фолликул плотный, упругий, размером 2—3 см в диаметре, продолжительность этой стадии 1 — 3 дня; третья стадия (Ф-3) — фолликул диаметром 4—6 см, размягченный, стенки его истончены, отчетливо флюктуирует, длится стадия 1—2 дня; четвертая стадия (Ф-4) — фолликул диаметром 4—6 см и более, стенки сильно напряжены и истончены, флюктуация напряженно-упругая, тугая, продолжается 1—2 дня до овуляции.

До стадии больших фолликулов развиваются очень немногие зреющие фолликулы, так как эстрогены тормозят выработку фолликулостимулирую-щего гормона (ФСГ). Уменьшение в крови ФСГ, в свою очередь, задерживает рост и созревание малых фолликулов. Часть фолликулов подвергается атрезии, а некоторые возобновляют рост при очередном половом цикле.

Атрезия (запустевание) — процесс обратного развития больших и малых фолликулов. Сущность атрезии заключается в том, что зреющий фолликул прекращает рост, яйцеклетка гибнет и распадается, фолликулярная жидкость рассасывается. Атрезия фолликулов считается физиологическим процессом, который отмечается и у плода, и у самок. У половозрелых самок атрезия протекает наряду с ростом и овуляцией других созревших фолликулов.

В некоторых случаях процесс атрезии зрелых фолликулов принимает характер патологии, что приводит к бесплодию самок.

Спермиогенез — процесс образования и развития мужских половых клеток — спермиев. Спермин образуются у самцов в извитых канальцах семенников. Спермиогенез начинается с момента половой дифференци-ровки, когда первичные половые клетки в составе зачатков гонад дают начало сперматого-ниям. Интенсивное образование зрелых спермиев начинается с наступлением половой зрелости самцов.

В спермиогенезе в отличие от овогенеза различают четыре стадии: размножения, роста, созревания и формирования.

В стадии размножения происходит многократное деление половых клеток — спермато-гоний — путем митоза из спер-миообразовательных клеток, расположенных в толще извитых канальцев семенников. Общая площадь, занимаемая спер-миообразовательными клетками обоих семенников, равна 1 — 2 м2. В процессе размножения одна клетка — сперматогония может дать до 10 и более поколений дочерних клеток, равнозначных материнской по объему, морфологии и диплоидному набору хромосом.

После многократных делений часть сперматогоний, вступая в стадию роста, превращается в сперматоциты первого порядка. В период роста спермато-цит первого порядка увеличивается в размерах примерно в 4 раза. В ядре клетки идут процессы, соответствующие профазе мейоза: синтезируется ДНК, перестраиваются хромосомы.

В стадии созревания происходит редукция, или умньшение числа хромосом вдвое (мейоз). Осуществляется это путем двукратного деления клеток. Каждый сперматоцит первого порядка при первом делении (ре-дукционно) дает два гаплоидных сперматоцита второго порядка (вторичных), которые после второго деления (эквацион-но) образуют четыре одинаковые по размерам гаплоидные клетки — сперматиды.

В стадии формирования из сперматид формируются спермин, приобретая сложную форму и строение — головку, шейку, тело и хвост.

Спермий представляет собой сильно вытянутую в длину клетку небольших размеров. Величина спермиев не связана с размером животного и составляет: у быка — 60—70 мкм, у жеребца — 55—60, у хряка — 55—58, у барана — 66—72, у козла —60—65, у кролика — 54—57, у кобеля — 55—65, у кота — 52—57 мкм.

Снаружи спермин покрыт тонкой, но прочной оболочкой, которая по химическому составу сходна с кератином кожи животного. Зрелые спермин несут на своей поверхности отрицательный электрический заряд, предупреждающий их склеивание (агглютинацию). При этом спермин движется против тока жидкости (реотаксис). Скорость движения спермиев около 5 мм/мин.

Весь процесс спермиогенеза от первого деления исходной клетки до появления спермия в придатке семенника продолжается 35—55 дней. Всего за сутки в семеннике образуется до 5—7 млрд. спермиев. Спермин в процессе продвижения по канальцам семенника (общая длина всех канальцев в каждом семеннике быка, жеребца, хряка и барана равна не менее 500 м) созревают. Продвижение спермиев по каналу придатка, длина которого 25—30 м, происходит за 5—10 дней. Хвост придатка семенника является своеобразным биологическим хранилищем спермиев. Здесь благодаря кислой реакции секрета придатка (рН 5,7—6,5) спермин переходят в состояние анабиоза. Подвижность спермиев в хвостовой части придатка семенника сохраняется в течение 2—3 месяцев, оплодотворяющая способность — больше месяца. Концентрация спермиев в хвосте придатка у самцов всех видов животных в среднем 4—5 млрд. в 1 мл. Запасы спермиев в придатке семенников у быков составляет в среднем 15—20 млрд., у баранов — в среднем 160—200 млрд.

Спермиогенез находится в зависимости от состояния организма самца, его питания, внешних и внутренних факторов. При неблагоприятных условиях содержания, неполноценном кормлении, чрезмерной половой нагрузке, ожирении, истощении, образование и созревание спермиев нарушаются. При этом снижается жизнеспособность спермиев, что может привести самца к бесплодию или рождению от него мертвого или слабого приплода.

© VetStory.ru

Ваш отзыв