Пояснення до завдання 5.

Процес формування статевих клітин (гамет) називається гаметогенезом. Сперматогенез (утворення чоловічих гамет) відбуваються у сім’яниках. Сім’яник складається з численних канальців (рис. 5).

На поперечному зрізі канальця сім’яника (рис. 5) можна знайти клітини на всіх стадіях розвитку, оскільки процес сперматогенезу у статевозрілих ссавців відбувається постійно, у будь-який момент життєвого циклу. Клітини з великими, інтенсивно забарвленими ядрами, що мають сітчасту структуру і розміщені на периферії сім’яного канальця – це сперматогонії. Більш глибоко до центру канальця лежать клітини з меншими за розмірами і світлішими ядрами - сперматоцити І (першого порядку), а найдрібніші серед них – сперматоцити ІІ. В отворі канальця помітні дрібні клітини, у яких майже весь об’єм зайнятий яскраво забарвленими ядрами – це сперматиди. Сперматозоїдина різних фазах формування мають вигляд клітин подовженої форми або з добре розвиненими джгутиками – хвостами.

Рис.5. – Поперечний зріз сім’яника щура

Отже, на поперечному зрізі сім’яного канальця розрізняють декілька шарів клітин, які є послідовними стадіями розвитку сперматозоонів. Зовнішній шар – зонарозмноження – складають сперматогонії (рис. 5). У період ембріогенезу і після народження до статевого дозрівання ссавців сперматогонії діляться мітозом, завдяки чому збільшується кількість цих клітин і сам сім’яник. Період інтенсивного поділу сперматогоніїв називається періодом розмноження. Після настання статевої зрілості частина сперматогоніїв також продовжує ділитися мітотично і утворювати такі ж самі клітини, але деякі з них пересуваються у наступну зону росту, яка розміщена ближче до отвору канальця. Тут відбувається значне збільшення розмірів клітин за рахунок збільшення кількості цитоплазми. На цій стадії вони називаються первинними сперматоцитами (сперматоцити І порядку).

Третій період розвитку чоловічих гамет називається періодом дозрівання. У цей період відбуваються два швидко триваючих один за одним поділи мейозу (рис. 4) у зоні дозрівання. З кожного первинного сперматоцита спочатку утворюються два вторинних сперматоцити,а потім чотири сперматиди. Сперматиди переміщуються у зону, яка є найближчою до отвору канальців – зону формування, де з них формуються сперматозоїди.

У більшості диких тварин сперматогенез відбувається лише у певні періоди року. У проміжках між ними у канальцях сім’яників містяться лише сперматогонії. Але у людини і більшості домашніх тварин сперматогенез відбувається постійно.

Сперматозоїди мають здатність до руху, чим забезпечується можливість зустрічі гамет перед заплідненням. За зовнішньою морфологією та малою кількістю цитоплазми сперматозоїди різко відрізняються від усіх інших клітин, але усі основні органели у них наявні.

Рис.6.- Схема будови сперматозоїда

Типовий сперматозоїд має головку, шийку, хвіст (рис.6). На передньому кінці головки знаходиться акросома, що складається із видозміненого комплексу Гольджі. Основну масу головки займає ядро. У шийці знаходиться центріоль та спіральна нитка, утворена мітохондріями. Протоплазма головки, за даними електронно-мікроскопічного дослідження, має не колоїдний, а рідинно-кристалічний стан, чим досягається стійкість їх до несприятливих умов зовнішнього середовища. наприклад, сперматозоїди у меншому ступені пошкоджуються іонізуючою радіацією у порівнянні з недозрілими статевими клітинами.

Розміри сперматозоїдів завжди є мікроскопічними. Найбільшими вони є у тритона – близько 500 мкм, у домашніх тварин (собака, кінь, баран, бугай) – від 40 до 75 мкм. Довжина сперматозоїдів людини знаходиться у межах 52 – 70 мкм. Усі сперматозоїди несуть негативний електричний заряд, що запобігає їх злипанню. Кількість сперматозоїдів, що виділяється при статевому акті, є колосальним: у собаки – близько 60 млн., барана – до 2 млрд., коня – близько 10 млрд., людини – близько 200 млн.

Для деяких тварин є характерними атипові сперматозоїди з різноманітною будовою. Наприклад, у ракоподібних вони мають вирости у вигляді променів або відростків, у круглих червів мають форму кулеподібних або овальних тілець тощо.

Завдання 6. Ознайомитися з окремими етапами овогенезу та процесом запліднення у тварин.