МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА НА ТЕМУ: «ПРЕДЭМБРИОНАЛЬНЫЙ ПЕРИОД РАЗВИТИЯ. СПЕРМАТОГЕНЕЗ»

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА НА ТЕМУ:  «ПРЕДЭМБРИОНАЛЬНЫЙ ПЕРИОД РАЗВИТИЯ.  СПЕРМАТОГЕНЕЗ» Цели:  систематизировать   и   углубить   знания   о   гаметогенезе   –   процессе, предшествующем   появлению   на   свет   новорожденного   существа. Охарактеризовать основные этапы сперматогенеза.  Формы и методы: лекция. Ход занятия Лекция. Жизненный   путь   человека,   животного   и   растения   начинается   практически одинаково – соединением двух половых клеток: отцовской и материнской. В результате слияния этих клеток возникает одна новая клетка, из которой путем сложного деления  развиваются  затем все остальные  клетки, формируя таким образом организм. Отсюда мы можем заключить, что тайна наследственности скрыта именно в половых клетках. 1. Гаметы. Это половые клетки, при слиянии которых образуется зигота, дающая начало новому организму. Они представляют собой высокоспециализированные клетки, участвующие в осуществлении процессов, связанных с половым размножением. Гаметы имеют ряд особенностей, отличающих их от соматических клеток: – хромосомный набор  соматических  клеток – диплоидный  (2n),  а гамет – гаплоидный (n); – гаметы не делятся; – гаметы, особенно яйцеклетки, более крупные, чем соматические клетки; –  яйцеклетка   содержит   много   питательных   веществ,   сперматозоид   –   мало (практически отсутствуют); Гаметы   имеют   измененное   ядерно­цитоплазматическое   соотношение   по сравнению с соматическими клетками (в яйцеклетке ядро занимает значительно меньший объем, чем цитоплазма, в сперматозоиде – наоборот, причем его ядро имеет такие же размеры, что и ядро яйцеклетки. 2. Гаметогенез. Это   процесс   развития   половых   клеток   –   гамет.   Предшественники   гамет (гаметоциты, или гоноциты) диплоидны. У большинства видов предшественники половых   клеток   образуются   на   ранних   стадиях   развития   зародыша   изэнтодермального слоя, находящегося вне половой железы, и затем мигрируют в нее. На стадии первичных гоноцитов мужские и женские половые клетки, как правило,   неотличимы.   Различия   появляются   лишь   после   их   проникновения   в половые железы. Процесс   образования   сперматозоидов   называется   сперматогенезом,   а образование яйцеклеток – оогенезом (овогенезом). В половых железах различают три разных участка, или зоны: – зона размножения; – зона роста; – зона созревания. Сперматогенез и овогенез включают три одинаковые фазы:  – размножения; – роста; – созревания (деления). В сперматогенезе имеется еще одна фаза – формирования. Рис. 1. Участок семенного канальца:  1– сперматогонии, 2 – сперматоциты I порядка, 3 – сперматоциты   II   порядка,   4   –   сперматиды,   5   – сперматозоиды,   6   –   поддерживающая   клетка (Сертоли), 7 – соединительная ткань 3. Сперматогенез. Сперматозоиды  (спермии) образуются в результате ряда последовательных клеточных делений, называемых в совокупности сперматогенезом, за которыми следует   сложный   процесс   дифференцировки,   называемый  спермиогенезом. Процесс образования спермия занимает примерно 70 дней; на 1 г веса яичка образуется   10   спермиев   в   сутки.   Эпителий   семенного   канальца   состоит   из наружного слоя клеток зачаткового эпителия и примерно шести слоев клеток, образовавшихся в результате многократных делений клеток этого слоя; эти слои соответствуют последовательным стадиям развития сперматозоидов. У мужчин гониальные клетки – гонии – дифференцируются в сперматогонии, которые размножаются путем обычного митоза.Сначала деление клеток зачаточного эпителия дает начало многочисленным сперматогониям. Сперматогонии размножаются в течение всего периода половой зрелости мужчины. У млекопитающих сперматогонии расположены вдоль стенок семенных канальцев. По длине семенного канальца последовательно проходят волны следующих процессов (рис. 1, схема 1): а) преобразование сперматогониев в сперматоциты I порядка; б) преобразование сперматоцита  I порядка в два сперматоцита II порядка (первое редукционное деление); в)   преобразование   сперматоцита   II   порядка   в   две   сперматиды   (второе редукционное деление); г) преобразование каждой сперматиды в сперматозоид. Процесс   превращения   сперматид   в   сперматозоиды   называется спермиогенезом.   В   нем   участвуют   все   элементы   ядра   и   цитоплазмы.   Ядро сперматиды   преобразуется   в   головку   сперматозоида.   Цитоплазматические органоиды, структурно модифицируясь, превращаются в различные его органы, обеспечивающие движение сперматозоида и проникновение его в яйцеклетку.ПРОЦЕСС СПЕРМАТОГЕНЕЗА У ЧЕЛОВЕКА Фазы развития Механизм деления Типы половых клеток и число  хромосом в них Размножение Митоз и цитокинез Клетка зачаточного эпителия (46) Схема 1 Рост Созревание Спермиогенез Первое деление мейоза Второе деление мейоза 4. Строение сперматозоидов. Длина сперматозоида человека – 50–60 мкм (0,05–0,06 мм). Сперматозоиды,   или  спермии,  –   это   очень   мелкие   подвижные   мужские гаметы. –   особая   структура, Каждый зрелый сперматозоид можно подразделить на три участка: головку, среднюю часть (шейку) и хвост  (рис. 2).  В головке сперматозоида находится ядро,   содержащее   гаплоидное   число   хромосом   и   прикрытое   акросомой. Акросома    ограниченная   мембраной;   содержит гидролитические ферменты, способствующие проникновению спермия в ооцит непосредственно   перед   оплодотворением;   таким   образом,   функционально   ее можно   рассматривать   как   увеличенную   лизосому.   В   образовании   акросомы принимают   участие   элементы   аппарата   Гольджи.   В   короткой   шейке   спермия расположена   пара   центриолей.   Различают   про­ксимальную   и   дистальную центриоли. Центриоль входит в шейку и соединяет осевую ее часть с ядромголовки. Микротрубочки одной из центриолей удлиняются, образуя осевую нить жгутика, проходящую вдоль всей остальной части сперматозоида. Средняя часть расширена за счет содержащихся в ней многочисленных митохондрий, собранных в спираль вокруг жгутика. Эти митохондрии доставляют энергию для движения жгутика. Цитоплазма в сперматозоиде представлена тонкой оболочкой. Рис. 2. Схема строения сперматозоида млекопитающих с головкой,   средней   частью   и   хвостом.   Поперечные   срезы (справа)   относятся   к   соответствующим   областям:   1   – акросома, 2 – ядро, 3 – проксимальная центриоль с девятью триплетами   микротрубочек,   4   –   так   же   устроенная,   но располагающаяся   перпендикулярно   к   проксимальной дистальная   центриоль,   5   –   спиральная   митохондрия,   6   – митохондрия, 7 – наружные фибриллы, 8 – белковый чехол, 9 – внутренние микротрубочки со схемой строения 9+2, как в концевой части