Половое размножение организмов

Половое размножение

Половой процесс - это сочетание в одной клетке генетического материала двух разных особей. Он осуществляется в формах конъюгации или копуляции.

Конъюгация - это общее название нескольких форм полового процесса, известных у бактерий, водорослей, грибов, некоторых простейших (инфузорий). Во время конъюгации бактерий при условии временного контакта две клетки обмениваются фрагментами своих молекул ДНК через цитоплазматический мостик. В некоторых зеленых и диатомовых водорослей и грибов сливается содержимое двух подобных безджгутикових клеток. Например, в спирогиры (зеленые нитчатые водоросли) две нити располагаются параллельно друг другу. В соседних клетках из разных нитей образуются цитоплазматические выросты, растущие навстречу друг другу, соединяются и создают цитоплазматический канал, по которому содержимое одной клетки (мужской) переходит в другую (женскую). В результате слияния клеточных ядер образуется зигота, которая после периода покоя делится с помощью мейоза.

У инфузорий конъюгация - это половой процесс, при котором две клетки временно соединяются между собой и в определенных участках их цитоплазмы соединяются (мал.55). После этого происходит обмен генетическим материалом: одно из гаплоидных ядер каждой клетки (мигрирующее, или мужское) по цитоплазматической мостике переходит в другую клетку и там сливается с другим гаплоидным ядром (стационарным, или женским). После этого в результате нескольких разделов каждой из этих клеток нормальный ядерный набор восстанавливается (вегетативное и генеративные ядра). Биологическое значение конъюгации заключается в обмене наследственным материалом между особями, способствует комбинативной изменчивости (наследственная изменчивость повышается благодаря образованию новых комбинаций хромосом).

Копуляция - это слияние двух половых клеток (гамет). Когда сливаются две одинаковые по строению половые клетки, этот процесс называется изогамия (некоторые водоросли, простейшие и т.п.). Чаще случается слияния мужской и женской гамет, которые отличаются по форме, размерам и особенностям строения (анизогамия) Если женская половая клетка (яйцеклетка) большая, неподвижная, а мужская (сперматозоид, спермий) значительно мельче, то такая форма анизогамии называется оогамия (многоклеточные животные, высшие растения, некоторые грибы).

Строение половых клеток. Половые клетки выполняют функцию передачи наследственной информации от особей родительского поколения потомкам. По сравнению с неполовым (соматическими) клетками они имеют половинный (как правило, гаплоидный) набор хромосом, что обеспечивает при их слиянии воспроизведения в оплодотворенной яйцеклетке типичного для организмов набора хромосом (как правило, диплоидного). В отличие от неполовых клеток, гаметы характеризуются низким уровнем процессов обмена.

Яйцеклетки отличаются от сперматозоидов большими размерами, поскольку в основном содержат запас питательных веществ, необходимых для развития зародыша, и могут быть покрыты различными оболочками. Например, у птиц яйцеклетка дополнительно покрыта толстой белковой оболочкой, двумя тоненькими пидшкаралупнимы, твердой известняковой скорлупой и внешним тоненьким углу-лярных слоем. Эти оболочки выполняют защитную функцию, а белковая - является источником воды для зародыша.
Размеры яйцеклетки зависят от количества запасных питательных веществ в ее цитоплазме. Например, у плацентарных млекопитающих, зародыш которых получает питательные вещества от материнского организма через плаценту, размеры яйцеклетки (без оболочки) варьируют от 50 мкм (полевки) до 180 мкм (овцы), диаметр яйцеклетки человека составляет 90 мкм. Если в цитоплазме яйцеклетки накапливается значительный запас питательных веществ (желток), ее размеры (без оболочек) могут достигать нескольких сантиметров: 50-70 мм (акулы), 80 мм (страусы). С учетом оболочек размеры таких яйцеклеток еще большие. Так, у африканского страуса длина яйца может быть более 150 мм при массе 1,5-2 кг.

Сперматозоиды меньше яйцеклетку. Их длина составляет от 10 до 800 мкм, однако иногда может достигать 8 000 мкм (некоторые ракообразные). Сперматозоиды движутся преимущественно с помощью жгутика. Строение этих жгутиков подобна строения жгутиков разных типов клеток эукариот, они обеспечивают поступательное движение в жидкой среде. Сперматозоиды со жгутиками характерные для разных групп организмов (зеленые и бурые водоросли, папоротники, плауны, хвощи, мхи, хордовые животные и т.д.).

Рассмотрим строение сперматозоидов млекопитающих (мал.56). Они имеют короткую головку, в которой содержится ядро. На ее переднем конце имеется особая органелла - акросома, которая формируется за счет элементов комплекса Гольджи. Акросома обеспечивает проникновения сперматозоида в яйцеклетку, выделяя ферменты, растворяющие оболочку последней, а также обеспечивает ее активацию - переход от состояния покоя к развитию. За головкой расположена шейка, а за ней-коротенький промежуточный отдел. В нем содержится центриоли, окруженная митохондриями, которые генерируют энергию для работы жгутика, расположенного на заднем конце клетки.

В части высших растений (большинство голосеменных, покрытосеменные), некоторых водорослей (красные) и грибов, а также у некоторых групп животных (аскариды, речной рак и др.) сперматозоиды жгутиков не имеют.

Раздельнополые и гермафродитные организмы. В половом процессе у животных, как правило, участвуют две особи, у которых в особых половых органах образуются половые клетки - мужские и женские. Животные, которые имеют только один тип половых желез (семенники или яичники) и образуют только один вид половых клеток, называют роздильностатевимы.

Особи разных полов животных могут быть внешне похожи (большинство медуз, многощетинковые черви, двустворчатые моллюски и др.), однако у многих видов они различаются между собой. Это явление называется половым диморфизмом и полностью оказывается на период половой зрелости и связано как с различиями в строении половых органов, так и с развитием вторичных половых признаков. -

Вторичные половые признаки - совокупность особенностей, по которым, помимо собственно половых органов, отличаются особи разных полов. их развитие обусловлено влиянием половых гормонов. Это может касаться размеров тела, строения и пропорций его частей, окраска и т.п.. Вторичные половые признаки или хранятся постоянно, или же проявляются только во время периода спаривания (например, брачное окраски некоторых птиц, рыб). Они помогают особям разных полов отыскать и опознать друг друга, стимулируют их брачное поведение.

В некоторых случаях женские и мужские половые клетки и, соответственно, железы образуются в одном организме. Это явление у животных получило название гермафродитизм, а двуполые организмы - гермафродитов. Гермафродитизм встречается среди многих групп беспозвоночных (некоторые кишечнополостные, плоские и малощетинкови черви, пиявки, некоторые моллюски, ракообразные и др.) и изредка среди позвоночных животных (некоторые рыбы). Как аномальное явление гермафродитизм наблюдают и у отдельных особей роздильностатевих видов (в том числе и у человека).

В большинстве гермафродитных организмов существуют различные механизмы, предотвращающие самооплодотворение (неодновременное созревания мужских и женских половых клеток, особенности в строении половой системы и др.)..

У растений есть виды, которые имеют одного типа половых органов или однополые цветки (их называют однодомных), так и оба типа, или обоеполые цветки (их называют двудомными).

ВЫВОДЫ

Половое размножение - это явление, когда новый организм развивается из оплодотворенной яйцеклетки, которая возникает в результате слияния двух половых клеток. В его основе лежит половой процесс, который осуществляется в формах конъюгации или копуляции. Различают раздельнополые и гермафродитные особи. В первом случае каждая особь формирует только один вид гамет, в другом-оба. В роздильностатевих видов может наблюдаться половой диморфизм - явление, когда особи разных полов отличаются между собой, кроме строения половых органов, также окраской, размерами тела, пропорциями его отдельных частей. Эти отмены называются вторичных половых признаков.

 


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+