Редукционное тельце

Ооциты и оогенез

Редукционное тельце

Наш организм состоит из множества различных клеток, которые формируют органы и ткани. Все они имеют свои индивидуальные особенности, но в целом похожи друг на друга. Самые большие и долгоживущие клетки в организме, имеющие существенные отличия от других – это ооциты. Они являются незрелыми яйцеклетками, которые начинают продуцироваться уже во внутриутробном периоде.

Ооциты – это основные элементы репродуктивной женской системы, которые дают возможность зарождения новой жизни. Можно сказать, что они являются одной из стадий развития яйцеклеток. Выделяют ооциты первого и второго порядка.

Ооциты первого порядка – это клетки, которые образовались в результате митотического деления первичных половых клеток (оогоний) и накопили достаточное количество питательных веществ, они появляются во внутриутробном периоде и остаются неизменными вплоть до полового созревания (12-15 лет).

К моменту рождения в яичниках содержится порядка 2 миллионов ооцитов, большинство из которых никогда не продолжат дальнейшее развитие до полноценной яйцеклетки и погибнут. Все процессы деления пройдут лишь 400-500 ооцитов.

Для чего необходима столь избыточная продукция половых клеток и почему значительное их количество погибает, до сих пор неизвестно.

Ооциты второго порядка – это клетки, которые образовались в результате завершения 1 профазы мейоза ооцитов первого порядка. Мейоз – это процесс деления половых клеток, который делает их гаплоидными (они содержат только 1 набор хромосом). 1 профаза мейоза начинается после полового созревания и стимулируется различными факторами, в частности половыми гормонами.

В 1 профазу мейоза одновременно вступает порядка 15000-20000 ооцитов первого порядка, но завершает процесс только 1 клетка. Все остальные редуцируются и погибают. Затем ооциты второго порядка вступают во 2 профазу мейоза и формируют зрелую яйцеклетку, готовую к оплодотворению.

Ооциты второго порядка, которые формируются в конце репродуктивного периода, могут быть неполноценными и дефектными.

Ведь они образуются из ооцитов первого порядка, живущих примерно 40-50 лет, а в процессе их существования могут происходить разнообразные генетические сбои и другие неблагоприятные явления.

Поэтому число случаев аномалий развития у детей, рожденных после 40 лет, значительно увеличивается.

Оогенез

Оогенез – процесс развития женских половых клеток. Он принципиально отличается от сперматогенеза – процесса формирования мужских половых клеток.

Конечно, сперматозоиды и ооциты (яйцеклетки) образуются в результате митоза и мейоза первичных зародышевых клеток, но при этом сперматозоиды являются высокодифференцированными клетками, которые в основном содержат лишь генетический материал, а яйцеклетки, помимо генов, включают все необходимые элементы для эмбрионального роста. Таким образом, ооциты – это большие малодифференцированные клетки, состоящие из множества структурных белков, ферментов и питательных веществ.

Помимо этого, есть количественные различия между процессами гаметогенеза, ведь мужчина продуцирует порядка 30 миллионов сперматозоидов в сутки, а ооциты закладываются еще до рождения, при этом зрелыми яйцеклетками становятся только ~500 из них.

Первичные половые клетки – оогонии – попав в яичники, начинают активно размножаться путем митоза и формируют примордиальные фолликулы и ооциты первого порядка. Затем они подвергаются процессу мейоза: в первой фазе образуются ооциты второго порядка, в конце 2 – зрелые и полноценные яйцеклетки, которые выходят из фолликула и происходит овуляция.

Зрелая клетка содержит большой запас питательных веществ и микроэлементов, необходимых для развития эмбриона в первое время. Размеры яйцеклеток отличатся от других клеток организма, у людей они достигают 60-2000 мкм, у рыб – 6-9 мм, у страуса – несколько сантиметров.

Этапы оогенеза

Оогенез делится на несколько последовательных этапов.

Первый этап – это перемещение первичных половых клеток в гонады и их размножение.

Первоначально образуется несколько десятков половых клеток, но по мере их продвижения в яичники они активно делятся и их число возрастает до нескольких тысяч.

В гонадах они также продолжают размножаться путем митоза, в результате к 7 месяцу внутриутробного развития насчитывается порядка 7 млн. оогоний. Но большая часть погибает еще до рождения, поэтому их остается лишь 2 млн.

Клетки, которые завершили деление путем митоза, вступают в новый этап оогенеза. Теперь они называются – ооциты первого порядка. С момента рождения девочки они остаются без изменений вплоть до полового созревания.

Стоит отметить, что большая часть ооцитов никогда не вступают в дальнейший этап и только 400-500 завершают свое развитие. Еще во время эмбрионального развития некоторые ооциты первого порядка вступают в первую профазу мейоза, но не завершают ее до полового созревания.

Они накапливают питательные вещества и увеличиваются в размерах. При этом они покрываются слоем фолликулярных клеток, образуя примордиальные фолликулы.

Второй этап – первая профаза мейоза, в результате которой формируется ооцит второго порядка и редукционное тельце. Под действием половых гормонов завершается процесс, который начался еще до рождения.

В результате деления происходит неравномерное разделение цитоплазмы, большая ее часть остается в ооците, а редукционное тельце содержит в основном только ядро.

Ооциты второго порядка обладают гаплоидным набором хромосом.

Третий этап – вторая профаза мейоза, которая приводит к формированию полноценной яйцеклетки, готовой к оплодотворению. Ооциты второго порядка вновь неравномерно делятся, образуется яйцеклетка и редукционное тельце, первое тельце также разделяется. В итоге после завершения процесса оогенеза формируется 3 редукционных тельца и яйцеклетка.

Качество ооцитов и как его улучшить

Ооциты должны содержать большое количество питательных веществ и гаплоидный набор хромосом для осуществления зачатия. Часто женское бесплодие связано с низким качеством ооцитов. На сегодняшний момент времени не разработано эффективного лечения по устранению этого фактора.

Хотя женщинам в период планирования беременности рекомендуется принимать мультивитамины, в частности фолиевую кислоту и витамин Е, морепродукты, рыбий жир, которые необходимы для полноценного эмбрионального развития.

Также следует отказаться от алкоголя и курения, кофе, жареного, черного чая, наладить ритм жизни, соблюдать режим труда и отдыха.

Многие специалисты считают, что окислители и свободные радикалы могут существенно снизить качество ооцитов. С целью предотвращения негативного воздействия назначают мелатонин, который противодействует окислительному процессу.

Ооциты и их доноры

В наше время для многих последняя надежда на долгожданную беременность – вспомогательные репродуктивные технологии: ЭКО, ИКСИ и другие. Но иногда возникают ситуации, когда у женщины невозможно получить полноценные яйцеклетки:

  • Менопауза или раннее ее наступление;
  • Неразвитые гонады и их отсутствие;
  • Химиорадиотерапия;
  • Наследственные заболевания, передающиеся по женской линии;
  • Множественные неудачные попытки ЭКО.

Единственной возможностью для женщины самостоятельно выносить ребенка – обратиться к донору ооцитов. К донорам предъявляются довольно жесткие требования: они должны быть соматически, физически и психически здоровы. В некоторых европейских странах такой метод лечения запрещен в силу этических и религиозных соображений.

Иногда женщина, согласившись передать свои ооциты, не знает – теряет ли она что-то безвозвратно. Но в случае донорства используются клетки, которые никогда не будут использованы во время жизни, следовательно, процедура не приводит к уменьшению собственных запасов.

Часто бесплодные пары приводят своих доноров ооцитов: ими могут быть близкие родственники, друзья или знакомые. Но у всех есть возможность обратиться в банк доноров, в них включаются женщины в возрасте от 18 до 35 лет, у которых уже есть ребенок, они полностью дееспособны и прошли полное медицинское обследование.

Также в этом банке можно подобрать донора с определенными внешними признаками: цвет глаз, рост, телосложение и другие.

Следует отметить, что многие женщины, воспользовавшись донорскими ооцитами, после приживления эмбрионов и наступления беременности забывают, что генетически ребенок имеет родство только с мужчиной. Но к этому решению следует приходить обдуманно, взвесив все достоинства, недостатки и обсудив с супругом.

Пройти полное обследование, сдать необходимые анализы и получить ответы на интересующие вас вопросы вы можете в клинике «Центр ЭКО» в Смоленске.

Источник: //www.rus-ivf.com/poleznoe/625-ootsity-i-oogenez.html

Образование полярных телец. Редукция числа хромосом при созревании

Редукционное тельце

Процесс созревания овоцита первого порядка начинается к моменту его освобождения из фолликула. Как и у особей мужского пола, здесь быстро проходят два деления, но вместо четырех функционирующих гамет у особей женского пола образуется в конце концов лишь одна.

При каждом делении созревания здесь также образуются две клетки. Но одна из них получает от овоцита первого порядка практически все пищевые запасы, тогда как другая почти или совсем ничего не получает и вскоре погибает.
Клетка, не получившая желточного материала, была первоначально названа «полярным тельцем».

Это овоцит с уменьшенным количеством цитоплазмы.

Первое деление созревания обычно протекает в яичнике непосредственно перед разрывом фолликула. При этом делении овоцит первого порядка делится на два овоцита второго порядка. Один из них получает мало цитоплазмы и называется первым полярным тельцем.

Второе деление созревания не происходит до тех пор, пока яйцо не выделится из яичника и (у млекопитающих) в него не проникнет сперматозоид. При втором делении овоцит второго порядка, получивший все пищевые запасы, делится вновь.

Основная масса цитоплазмы при этом делении также переходит в одну из двух получившихся оотид, называемую теперь созревшей яйцеклеткой.

Другая оотида — это второе полярное тельце. Иногда первое полярное тельце также делится, что свидетельствует о гомологичности делений созревания у обоих полов.

Обычно, однако, оно дегенерирует несколько раньше.

Второе полярное тельце точно так же дегенерирует вскоре после своего появления, оставляя из четырех потенциальных оотид только одну, которая в состоянии нормально функционировать.

Редукция числа хромосом при созревании

Одновременно с рассмотренными выше явлениями при созревании мужских и женских половых гамет в их ядерном веществе происходят изменения, также имеющие огромное значение. Существенной частью ядра является хроматин. В покоящейся клетке хроматин рассеян по всему ядру, образуя небольшие гранулы. В делящейся клетке эти гранулы соединяются в тела различной длины и формы — хромосомы.

По их поведению при клеточном делении, при созревании половых клеток, при партеногенезе и в связи с данными генетики мы знаем, что хромосомы играют важнейшую роль в наследственности, определяя тот путь, по которому должно идти индивидуальное развитие.

При митотическом делении клетки хромосомы располагаются в экваториальной плоскости веретена, расщепляются с математической точностью по длине, и каждая дочерняя хромосома переходит в одну из новых клеток. Затем как хромосомы, так и цитоплазма растут до тех пор, пока не будут готовы к следующему делению.

Справедливо не только то, что каждая клетка возникает из ранее существовавшей клетки, как это утверждал около ста лет назад Вирхов в своей знаменитой фразе «Omnis cellula e cellula», но мы теперь знаем, что и каждая хромосома возникает из ранее существовавшей хромосомы. Мы знаем также, что дочерняя клетка похожа на материнскую потому, что она имеет такие же хромосомы.

Известно, что у любого вида животных все клетки тела имеют одно и то же число хромосом. У лошадиной аскариды (Ascaris megalocephala) их количество равняется только четырем (кроме половых хромосом), в силу чего эта форма дала нам очень много сведений о хромосомах.

Drosophila, плодовая муха, имеет только восемь хромосом; так как этих мух легко разводить тысячами, они дали чрезвычайно много для наших знаний о характере наследования.

Среди млекопитающих наименьшее количество — 22 хромосомы — имеет опоссум, опыты на котором помогли Пейнтеру в его открытии половых хромосом у млекопитающих.

На основе данной работы Пейнтер смог определить половые хромосомы у человека и установить, что их у него имеется 48.
Если тщательно изучить хромосомы, присутствующие в клетках какого-нибудь вида, то станет ясно, что каждая хромосома имеет свои собственные свойства.

Они вовсе не одинаковы, как это, к сожалению, представлено на многих упрощенных изображениях митоза. Больше того, хромосомы существуют парами, члены которых одинаковы по размерам и форме.

Компоненты этих пар не обязательно располагаются рядом друг с другом в веретене обычного соматического митоза, но методические микроизмерения и сравнения позволили цитологам расположить хромосомы клетки по сходным парам.

Значение этого интересного факта будет рассмотрено ниже в связи с созреванием и оплодотворением.
Генетики подтвердили и расширили открытие цитологов в отношении биологического значения хромосом.

Наследственные элементы, или «гены», рассматриваются как самовосстанавливающиеся тела в хромосомах, причем каждый ген определяет особый «единичный признак». Гены различных признаков, по-видимому, располагаются в определенном месте хромосомы. Это было установлено таким разведением животных, при котором изменяются определенные признаки.

Микроскопическое изучение половых клеток у особей, проявляющих или утративших данные признаки, обнаружило соответствующие изменения в веществе хромосом.

Конечно, гены, подобно атомам, по величине являются ультрамикроскопическими.

Биолог может судить об их существовании и расположении лишь путем наблюдения комбинаций и перекомбинаций субстанций, в которых, по его мнению, присутствуют гены, точно так же как физик судит об электронном строении атома, которого он не может видеть.

Таким образом, из множества разнообразных данных стало абсолютно ясно, что хромосомы являются важнейшими звеньями в бесконечной цепи наследственности. Определенное количество пар хромосом постоянно сохраняется благодаря митозу во всех клетках особи и передается с помощью гамет организмам следующих поколений.

– Также рекомендуем “Созревание половых клеток. Значение процессов созревания”

Оглавление темы “Половой цикл. Овуляторный и менструальный циклы”:
1. Овуляция и ее причины. Как происходит овуляция?
2. Атрезия фолликулов. Желтое тело
3. Образование полярных телец. Редукция числа хромосом при созревании
4. Созревание половых клеток. Значение процессов созревания
5. Половой цикл. Характеристика полового цикла у млекопитающих
6. Длительность полового цикла. Характеристика менструального цикла
7. Фазы менструального цикла. Последовательность изменений при менструальном цикле
8. Овариальный цикл. Характеристика и последовательность овариального цикла
9. Циклические изменения маточных труб. Изменения влагалища
10. Гормональная регуляция полового цикла. Гормоны менструального цикла

Источник: //meduniver.com/Medical/Akusherstvo/538.html

Овогенез

Редукционное тельце

Процесс развития женских половых клеток называется овогенезом (оогенезом). В отличие от сперматогенеза он имеет некоторые особенности. Ход овогенеза и его отличия от развития мужских гамет показаны на рис. 3.

В овогенезе различают 3 периода: размножение, рост и созревание. Недифференцированные женские половые клетки – овогонии – размножаются так же, как и сперматогонии, путем обычного митоза. После деления они становятся овоцитами I порядка и переходят в период роста.

Рост овоцитов длится очень долго – недели, месяцы и даже годы.

В периоде роста различают два этапа: малый, или медленный рост, когда ассимилируются новые вещества и ими обогащается преимущественно цитоплазма, и большой, или быстрый рост, когда в клетке накапливается питательный желток. Глубокие изменения в периоде роста претерпевает и ядро, оно сильно набухает, содержимое его как бы расплывается. Размеры клеток колоссально возрастают (например, икринки окуня увеличиваются почти в миллион раз).

Затем овоцит I порядка вступает в период созревания, или мейоз. Здесь тоже совершаются редукционное и эквационное деления. Процессы деления в ядре протекают так же, как при мейозе сперматоцитов, но судьба цитоплазмы совершенно иная.

При редукционном делении одно ядро увлекает с собой бóльшую часть цитоплазмы, а на долю другого остается лишь незначительная ее часть.

Поэтому образуется только одна полноценная клетка – овоцит II порядка, и вторая крошечная – направительное, или редукционное, тельце, которое может делиться на два редукционных тельца.

При втором, эквационном делении несимметричное распределение цитоплазмы повторяется и опять образуется одна крупная клетка – овотидаи третье полярное тельце. Овотида по составу ядра и функционально является вполне зрелой половой клеткой.

Период формирования, в отличие от сперматогенеза, в овогенезе отсутствует. Таким образом, в овогенезе из одной овогонии возникает только одна зрелая яйцеклетка.

Полярные тельца остаются недоразвитыми и вскоре погибают и фагоцитируются другими клетками.

Зрелые женские гаметы называют яйцеклетками или яйцами, а отложенные в воду – икрой.

Особенности оогенеза у человека представлены на рис. 5. Развитие женских половых клеток происходит в яичниках. Период размножения наступает у оогоний еще у зародыша и прекращается к моменту рождения девочки.

Рис. 5. Схема процесса оогенеза у человека (по Н.Грин, 1990)

Период роста при оогенезе более продолжительный, т.к. кроме подготовки к мейозу осуществляется накопление запаса питательных веществ, которые будут необходимы в дальнейшем для первых дроблений зиготы.

В фазе малого роста происходит образование большого количества разных типов РНК. Быстрое накопление РНК происходит за счет специального механизма – амплификациигенов (множественное копирование отдельных участков ДНК, кодирующих рибосомную РНК).

Быстрое увеличение мРНК идет за счет образования хромосом типа «ламповых щеток». В результате образуется более тысячи дополнительных ядрышек, которые являются необходимой структурой для синтеза рРНК, из которой впоследствии формируются рибосомы, участвующие в синтезе белка.

В этот же период в ооците происходят мейотические преобразования хромосом, характерные для осуществления профазы первого деления.

В период большого роста фолликулярные клетки яичника образуют несколько слоев вокруг ооцита I порядка, что способствует переносу питательных веществ, синтезированных в других местах, в цитоплазму ооцита.

У человека период роста ооцитов может составлять 12–50 лет. После завершения периода роста ооцит I порядка вступает в период созревания.

В периоде созревания ооцитов (также как и при сперматогенезе) осуществляется мейотическое деление клеток. При первом редукционном делении из ооцита I порядка образуется один ооцит II порядка (1n2С) и одно полярное тельце (1n2С).

При втором эквационном делении из ооцита II порядка образуется созревшая яйцеклетка (1n1С), сохранившая почти все накопленные вещества в цитоплазме, и второе полярное тельце маленьких размеров (1n1С).

В это же время происходит деление первого полярного тельца, дающего начало двум вторым полярным тельцам (1n1С).

В результате при оогенезе получается 4 клетки, из которых только одна станет в дальнейшем яйцеклеткой, а остальные 3 (полярные тельца) редуцируются. Биологическая значимость этого этапа оогенеза – сохранить все накопленные вещества цитоплазмы около одного гаплоидного ядра для обеспечения нормального питания и развития оплодотворенной яйцеклетки.

При оогенезе у женщин на стадии второй метафазы образуется блок, который снимается во время оплодотворения, и фаза созревания заканчивается только после проникновения сперматозоида в яйцеклетку.

Процесс оогенеза у женщин – это циклический процесс, повторяющийся примерно через каждые 28 дней (начиная с периода роста и заканчивая период только после оплодотворения). Этот цикл называется менструальным.

Отличительные особенности сперматогенеза и овогенеза у человека представлены в таблице 3.

Таблица 3

Источник: //studopedia.su/13_172811_ovogenez.html

Ваш Недуг
Добавить комментарий