ООГЕНЕЗ: ФАЗИ, ХАРАКТЕРИСТИКИ У ТВАРИН І РОСЛИН - БІОЛОГІЯ - 2025

Оогенез або гамет є процес розвитку жіночих гамет у тварин і квіткових рослин (а «зрілі яйця» відбувається у тварин і «megagametofito» в рослинах). Ця подія відбувається після того, як жіночі особини досягнуть зрілості, тим самим розпочавши свій репродуктивний цикл.

У жінок оогенез починається в пренатальному періоді, де оогонія розмножується через мітотичні відділи. Таким чином, оогонія збільшується до утворення первинних яйцеклітин до народження плоду, і, нарешті, саме в пубертатному періоді у жінок розвиваються зрілі яйцеклітини.

Процес оогенезу у людей та інших тварин (Джерело: Генрі Вандіке Картер через Wikimedia Commons)

Розвиток первинних ооцитів регулюється двома гормонами гіпофіза: фолікулостимулюючим і лютеїнізуючим, а вони, в свою чергу, регулюються гормоном, що вивільняє гонадотропін, який виводиться з гіпоталамуса.

У більшості випадків, коли яйцеклітина не запліднюється, вона виводиться з організму за допомогою кровотечі з жіночого статевого органу тварин. Цю подію серед інших називають "менструацією", менструальним циклом або теплом.

У квітучих рослин або покритонасінних рослин мегагаметофіт (жіноча гамета) і мікрогаметофіт (чоловіча гамета), крім того, що розвиваються в одній рослині, також розвиваються в одній структурі, що є квіткою із двостатевими ознаками.

Тичинки квітки продукують мікрогаметофіт, тоді як плодолистки виробляють мегагаметофіт. Однак деякі рослини мають квіти тільки з тичинками, а інші квіти лише з плодолистками, і ці види відомі як однодомні.

У рослин жіночий гаметогенез включає два основні процеси, відомі як мегаспорогенез і мегагаметогенез, які пов'язані з утворенням мегаспори всередині нуклеї та з розвитком мегаспори відповідно до мегагаметофіту.

Оогенез у тварин

Сам оогенез - це вироблення яйцеклітин і відбувається в яєчниках самок ссавців. Частина яєчників утворена фолікулами яєчників, оскільки примордії яйцеклітин зливаються з ними до моменту дозрівання.

Коли неповнолітні самки ссавців досягають статевої зрілості, яєчники вступають в активну фазу, що характеризується зростанням і циклічним дозріванням малих груп фолікулів.

Спільним є те, що в кожному циклі один первинний фолікул досягає повної зрілості і яйцеклітина вивільняється з яєчника в матку. Підраховано, що з 400 тис. Ооцитів, які жінка представляє при народженні, лише 400 дозрівають у фертильний період.

Цей процес дозрівання від первинних фолікулів до кінця зрілої яйцеклітини відомий як «фолікулогенез» і включає різні етапи поділу та диференціювання для фолікулярних клітин до трансформації у зрілу яйцеклітину.

Гаметогенез відбувається постійно у самки ссавців до постійного припинення менструального циклу, періоду, відомого як "менопауза" у людини.

Вчені вважають, що ідеальний вік для розмноження людини становить від 20 до 35 років, оскільки в цей період яйцеклітини розвиваються з повною життєздатністю і ймовірність хромосомних порушень у ембріона зростає у жінок вони старіють.

- Характеристика

- Яйцеклітини самки формуються під час ембріонального розвитку, нові яйцеклітини не виникають після народження.

- Зріла яйцеклітина відшаровується від яєчника і йде до матки, де її підтримують до запліднення чоловічою гаметкою.

Електронна мікрографія яйцеклітини, жіночої гамети (Джерело: TheBloxter446 через Wikimedia Commons)

- В кінці кожного циклу фертильності яйця, які не запліднені, викидаються та виганяються через кровотечу, відоме як "менструація".

- Усі етапи оогенезу відбуваються всередині яєчників.

- Під час жіночого гаметогенезу створюються три полярні тіла, які не життєздатні або родючі.

- У першому мейотичному процесі клітинний цитозол не ділиться порівну, одна з отриманих клітин залишає більшу частину цитоплазматичного об’єму, а інші значно менші.

- Фази

Пренатальний розвиток

На ранніх стадіях розвитку жіночого ембріона клітини, відомі як оогонія, розмножуються мітозом. Оогонія, продукт мітотичного процесу, збільшується в розмірах, щоб породжувати первинні яйцеклітини до народження.

Під час розвитку первинних яйцеклітин навколишні клітини сполучної тканини утворюють єдиний шар плоских фолікулярних клітин. Первинний ооцит, укладений цим шаром клітин, являє собою первісний фолікул.

У пубертатному періоді первинна яйцеклітина збільшується, фолікулярні епітеліальні клітини змінюються на кубічну та пізніше стовпчасту форму, і їх злиття спричиняє первинний фолікул.

Первинний ооцит оточений покриттям з аморфного, клітинного, гликопротеїну матеріалу, відомого як "zona pellucida". Він має форму сітки з безліччю «фенестрацій».

Первинні яйцеклітини починають ділитися мейозом до народження плода. Однак завершення профази не відбувається, поки індивід не досягне статевої зрілості.

Постнатальний розвиток

Після початку статевого дозрівання овуляція відбувається щомісяця. Це означає, що вивільнення яйцеклітини відбувається з фолікула яєчника в матку.

Первинні ооцити, які були суспендовані в профазі першого мейотичного циклу, активуються в цей період і, коли фолікул дозріває, первинний ооцит завершує перший мейотичний поділ, щоб створити вторинний ооцит і перше полярне тіло.

У цьому першому мейозі цитоплазматичний поділ нерівномірний, отриманий вторинний ооцит отримує майже всю цитоплазму клітини, тоді як полярне тіло отримує дуже мало цитоплазми.

Під час овуляції ядро ​​вторинного ооцита починає другий мейотичний поділ до метафази, де зупиняється ділення клітин. Якщо в цей час сперма потрапляє у вторинний ооцит, другий мейотичний поділ завершується.

Після цього другого мейотичного поділу клітина з високим вмістом цитоплазми (запліднений вторинний ооцит) та ще одна менша клітина, що представляє друге полярне тіло, знову утворюється, що закінчується виродженням. Дозрівання яйцеклітини закінчується виродженням двох полярних тіл в результаті поділу.

Оогенез у рослин

У квітучих рослин синтез мегагаметофітів відбувається всередині квітки, у структурі, званій зав'яззю. Яєчники знаходяться всередині килимів, кожен килим складається з яєчника, стилю та стигми.

Набір плодолистків квітки називається "гіноецієм", і вони можуть бути об'єднані або розділені всередині квітки, залежно від виду.

Усередині яєчників можна виявити одну або кілька яйцеклітин. Форма, кількість килимів та кількість яйцеклітин та їх розташування залежать від виду, настільки, що ці характеристики використовуються в якості таксономічних символів для класифікації.

На лад плантах, cada óvulo es una estructura muy compleja, está compuesto por un pie llamado funículo, que sostiene toda la nucela en su interior. La nucela, a su vez, está rodeada por una o dos capas llamadas tegumentos (el número de tegumentos varía según sea la especie).

Los tegumentos se juntan en un extremo dejando una pequeña abertura llamada micropilo. El micrópilo es el espacio por el que atraviesa el tubo polínico del polen para fecundar a la ovocélula.

En el interior de la nucela es donde se desarrolla el proceso de síntesis de los megagametofitos.

El megagametofito es también llamado saco embrionario, ya que el emrión se desarrolla en su interior una vez que ocurre la fecundación.

- Характеристика

- Яйцеклітина або жіноча гамета в рослинах складається з восьми різних клітин, 7 утворюють ембріональний мішок, а один яйцеклітина, яйцеклітина або самка.

- Яєчник у більшості рослин містить кілька яйцеклітин, які можуть бути запліднені під час однієї події запліднення.

- Яйцеклітини можуть бути «самозапиленими», тобто пилок тієї ж квітки, у якій виявлені яйцеклітина та пильовики, може запліднювати яйцеклітини всередині мозолі.

- Всередині яєчних клітин є два полярні ядра, які зливаються, щоб створити ендосперм, який є тією речовиною, якою харчується ембріон на перших етапах свого розвитку.

- Мегаспора ділиться тричі мітотично, породжуючи ембріональний мішок з 8 ядрами.

- Є клітини, які розміщені на кінцях нуцели, вони відомі як синергісти та антиподи.

- Фази

В принципі, всередині нуклеї розвивається одна жіноча гамета або мегаспороцит. У межах цієї структури диплоїдна стовбурова клітина мегаспороцитів зазнає мейозу (мейоз I) і утворює чотири гаплоїдні клітини, звані мегаспорами.

Чотири мегаспори розташовані лінійно. Теоретично на даний момент мегаспорогенез завершений; три мегаспори врешті-решт розпадаються, і лише одна виживає, щоб дозріти і перетворитися в мегагаметофіт.

Однак у більшості квітучих рослин мегагаметофіт, що розвивається, починає харчуватися нуцелою і ділиться мітотично (мітоз I), внаслідок чого утворюються два нових ядра.

Кожне з двох нових ядер ще раз ділиться мітотично (мітоз II), що дає чотири нові ядра. Врешті-решт отримані чотири ядра діляться знову мітозом (мітоз III), утворюючи вісім ядер.

Вісім ядер діляться на дві групи з чотирьох ядер, одне розташоване в кінці мікропіля, а інше розташоване на протилежному кінці. Одне ядро ​​з кожної групи з чотирьох мігрує в бік центру мегагаметофіта, породжуючи полярні ядра.

Три клітини, що залишилися на кінці мікрочерепа, є синергістами, а ті, що знаходяться на протилежному кінці, є антиподами. Синергіди будуть частиною процесу запліднення після запилення квітки.

Вся структура зрілої жіночої гамети називається ембріональним мішком і будується центральною бінуклеатовою клітиною та шістьма ядрами, що складають синергетичні та антиподні клітини.

Список літератури

1. Desai, N., Ludgin, J., Sharma, R., Anirudh, RK, & Agarwal, A. (2017). Жіночий та чоловічий гаметогенез. У клінічній репродуктивній медицині та хірургії (с. 19-45). Спрингер, Чам.
2. Evans, HM, & Swezy, O. (1932). Овогенез і нормальний фолікулярний цикл у дорослих ссавців. Каліфорнія та західна медицина, 36 (1), 60.
3. Lindorf, H., De Parisca, L., & Rodríguez, P. (1985). Класифікація, структура та відтворення ботаніки
4. Moore, KL, Persaud, TVN, & Torchia, MG (2018). Розвиваюча електронна книга людини: Клінічно орієнтована ембріологія. Науки про здоров’я Ельзев'є.
5. Ворон, PH, Еверт, РФ, Ейхорн, SE (2005). Біологія рослин. Макміллан.
6. Wang, JH, Li, Y., Deng, SL, Liu, YX, Lian, ZX, & Yu, K. (2019). Останні наукові досягнення в мітозі під час гаметогенезу ссавців. Клітини, 8 (6), 567.