Тема 5. Половые клетки. Оплодотворение. Дробление. Бластула

1. а) Рассмотрев в прошлом разделе общее строение клеток, обратимся к особому виду клеток - половым. б) Их ключевая роль состоит в том, что слияние мужской и женской половых клеток даёт начало развитию нового организма, т.е. эмбриогенезу.

2. Также в данном разделе будут рассмотрены ранние стадии эмбриогенеза. Они важны потому, что ведут к образованию зачатков всех тканей и органов.

5.1. Половые клетки

Мужские половые клетки - это сперматозоиды, женские - яйцеклетки.

5.1.1. Общие свойства

5.1.1.1. Хромосомы

1. а) И мужские, и женские половые клетки, в отличие от соматических, содержат

  гаплоидный набор ДНК (и хромосом).

б) Это значит, что в их ядрах - по 23 хромосомы (а не 46, как в соматических клетках).

2. Из этих хромосом 22 называются аутосомами, а одна - половой (поскольку определяет пол будущего организма).

3. а) У млекопитающих

  в яйцеклетке содержится половая хромосома Х, ав сперматозоидах - Х или Y.

4. а) Если в оплодотворении участвует сперматозоид с Y-хромосомой, создаётся мужской генотип XY. б) А если участвует сперматозоид с X-хромосомой, получается женский генотип ХХ.

5.1.1.2. Развитие

Развитие половых клеток имеет 3 особенности.

Очень раннее обособление	а) Предшественники половых клеток обособляются (т.е. вступают на строго детерминированный путь дифференцировки) на очень ранних стадиях развития зародыша. б) Развитие из них других клеток организма или, напротив, образование половых клеток из других предшественников исключено.
Наличие мейоза	а) Последнее деление при созревании половых клеток проходит совершенно особым способом - путём мейоза (п. 4.2.1), который ни у каких больше клеток не встречается. б) В результате мейоза и образуется гаплоидный набор хромосом в ядрах половых клеток.
Образование особой популяции клеток	Предшественники половых клеток и сами эти клетки настолько отличны от прочих клеток, что   не могут быть отнесены ни к какому из основных типов тканей организма (см. "Введение"). – Они образуют совершенно особую популяцию клеток.

Подробно развитие мужских и женских половых клеток будет рассматриваться в темах 29-30.

5.1.2. Сперматозоиды

1. Препарат - сперматозоиды морской свинки. Окраска гематоксилином. В сперматозоиде различают 2 части: головку (1) и хвост (2).

Полный размер

5.1.2.1. Головка

Форма	Головка может быть разной по форме (в зависимости от вида животного) - от округлой, как на снимке, до овально-веретеновидной.
Ядро	Основной компонент головки - клеточное ядро с гаплоидным набором конденсированных хромосом. а) А. Плотность упаковки хромосом так велика, что  объём ядра оказывается в 30 раз меньше, чем у гаплоидных клеток, образующихся сразу после мейоза. Б. Это достигается за счёт того, что основными ядерными белками являются не гистоны (п. 4.1.2.3), а другие основные белки, богатые аргинином и цистеином. б) В таком конденсированном состоянии генетический материал более защищён от повреждений при прохождении сперматозоида через оболочки яйцеклетки. в) Нуклеосомная организация хроматина либо отсутствует вовсе,  либо (по другим данным) имеет очень существенные особенности.
Акросома	а) Спереди большая часть ядра, как двойной шапочкой, покрыта акросомой (3). б) Акросома - это уплощённый пузырёк, происходящий из комплекса Гольджи и во многом сходный с лизосомой.
	в) Он содержит ферменты, необходимые для проникновения сперматозоида в яйцеклетку (коллагеназу, гиалуронидазу, акрозин, пенетразу, кислую фосфатазу и др.).
Плазмо- лемма	Вся головка сперматозоида в целом, как и его хвост, окружена плазматической мембраной. а) В области головки эта мембрана содержит специальные белки. – б) Одни из них заряжены отрицательно и способствуют (на малых расстояниях) направленному движению сперматозоида к яйцеклетке. в) Другие белки участвуют в связывании с яйцеклеткой.