ВСТУПЛЕНИЕ

Существуют два основных типа размножения - бесполое и половое. Бесполое размножение происходит без образования гамет, и в нем участвует лишь один организм. При бесполом размножении обычно образуется идентичные потомки, а единственным источником генетической изменчивости служат случайные мутации.

Начало новой жизни – зачатие. Оно происходит, когда мужская половая клетка – сперматозоид – проникает в женскую яйцеклетку. Соединение сперматозоида с яйцеклеткой называется оплодотворением. Весь процесс зачатия, как у человека, так и у животных, - одна из величайших загадок природы.

Сперма остается во влагалище возле отверстия шейки матки. Миллионы крошечных сперматозоидов настолько слабы, что могут прожить лишь несколько минут, если им не удается попасть в матку.

У сперматозоида есть хвост, который помогает ему двигаться. Вообще сперматозоиды очень похожи на миниатюрных головастиков, шевеля хвостиком из стороны в сторону. После того как клетки спермы оказываются возле шейки матки, им нужно проплыть сквозь слизистый барьер, закрывающий выход в полость матки. Десять миллионов сперматозоидов гибнут, не сумев этого сделать. А те которые проникли в шейку матки, продвигаются вперед на несколько сантиметров и попадают в полость матки. Там они доходят к двум отверстиям, где начинаются фоллопиевы трубы. Проплыв в узкий проход фоллопиевой трубы, они наконец могут встретиться с яйцеклеткой. Однако такая встреча может произойти только в течении двух – трех дней каждого месяца. Обычно раз в месяц женская яйцеклетка, размером не больше булавочной головки, покидает яичник. Это называется овуляцией. Овуляция, как правило, происходит между двумя менструаль периодами.

Выйдя из яичника, яйцеклетка находит дорогу в отверстие фоллопиевой трубы. Внутри фоллопиевой трубы яйцеклетка очень медленно идет по направлению к матке. Ей помогают передвигаться крошечные волоски, покрывающие фоллопиевы трубы изнутри. Эти волоски называются ресничками – они так малы, что видны только под микроскопом. Путешествие по фоллопиевой трубе длиной примерно в 10 см. занимает от 3 до 5 дней. За это время яйцеклетка может встретить там сперму.

Если это произойдет, то один из сперматозоидов, вполне вероятно, проникнут в нее и они объединятся в одну клетку. Это называется оплодотворением. Когда это происходит, все остальные сперматозоиды погибают. Иногда из яичников появляются 2 – 3 яйцеклетки и больше. Они также могут быть оплодотворены. Тогда в них будет развиваться и потом появится на свет двойня или тройня. Кроме того, близнецы могут появиться в результате разделения одной оплодотворенной клетки на две.

Однако объединение сперматозоида и яйцеклетки не всегда приводит к зарождению новой жизни. Оплодотворенная клетка может продолжать свой путь по фоллопиевой трубе и через несколько дней попасть в шейку матки. А для того, чтобы наступила беременность, оплодотворенная яйцеклетка должна внедриться во внутреннюю оболочку матки, закрепиться в ней и начать расти. Все это очень похоже на то, что происходит с зерном, посаженным в землю. Если оболочка заражена или в этой части матки нарушено кровообращение, яйцеклетка не сможет там прочно закрепиться и начать расти.

ВНУТРИУТРОБНОЕ РАЗВИТИЕ

Как только сперматозоид проникает в яйцеклетку, ядра этих клеток объединяются в одно ядро. Ядро – это главная часть любой клетки, в том числе яйцеклетки и сперматозоида. Под микроскопом оно выглядит как большое темное пятно. Внутри ядра находятся хромосомы, гены и другие жизненно важные элементы клетки. В похожих на волокна хромосомах содержатся гены, которые отвечают за внешность и характер будущего ребенка, например как он будет выглядеть и как будет себя вести. От хромосом и ген зависит на кого из родителей он будет похож. Они определяют цвет глаз ребенка; карий, зеленый, голубой. Будущий рост ребенка – высокий или низкий – также зависит от хромосом и генов.

Самое важное, что зависит от хромосом сперматозоида, это пол будущего ребенка; родится мальчик или девочка. Хромосомы яйцеклетки не оказывают на это никакого влияния.

В каждой нормальной половой клетке находится по 23 хромосома. Когда сперматозоид и яйцеклетка объединяются, их хромосомы соединяются и формируют пары. 22 хромосомы объединяются, а 23 определяет пол, примерно у половины всех сперматозоидов будет хромосомой Х, а у другой половины – У.

физиологическая функция, необходимая для сохранения человека как биологического вида. Процесс размножения у человека начинается с зачатия (оплодотворения), т.е. с момента проникновения мужской половой клетки (сперматозоида) в женскую половую клетку (яйцо, или яйцеклетку). Слияние ядер этих двух клеток - начало формирования нового индивида. Вскоре отходит и плацента (послед). Весь процесс, начиная с сокращений матки и кончая изгнанием плода и последа, называется родами.

РЕПРОДУКТИВНАЯ СИСТЕМА ЖЕНЩИН
Репродуктивные органы. Женские внутренние репродуктивные органы включают яичники, маточные (фаллопиевы) трубы, матку и влагалище.

ЖЕНСКИЕ РЕПРОДУКТИВНЫЕ ОРГАНЫ В РАЗРЕЗЕ (вид сбоку): яичники, маточные (фаллопиевы) трубы, матка и влагалище. Все они удерживаются связками и расположены в полости, образованной костями таза. Яичники имеют две функции: они продуцируют яйцеклетки и секретируют женские половые гормоны, регулирующие менструальный цикл и поддерживающие женские половые признаки. Функция маточных труб - проведение яйцеклетки из яичника в матку; кроме того, именно здесь происходит оплодотворение. Оплодотворенная яйцеклетка внедряется в стенку матки, растягивающуюся по мере роста и развития плода. Нижнюю часть матки составляет ее шейка. Она вдается во влагалище, которое своим концом (преддверием) открывается наружу, обеспечивая сообщение между женскими половыми органами и внешней средой. Беременность завершается спонтанными ритмическими сокращениями матки и изгнанием плода через влагалище.

ЖЕНСКИЕ РЕПРОДУКТИВНЫЕ ОРГАНЫ В РАЗРЕЗЕ (вид спереди). Внутри яичника показаны фолликулы, в которых развиваются яйцеклетки. Каждый месяц один из фолликулов разрывается, высвобождая яйцеклетку, после чего он превращается в гормон-секретирующую структуру - желтое тело. Гормон желтого тела прогестерон подготавливает матку к внедрению в нее оплодотворенной яйцеклетки.

Лопнувший фолликул погружается в толщу яичника, зарастает рубцовой соединительной тканью и превращается во временную эндокринную железу - т.н. желтое тело, продуцирующее гормон прогестерон. Маточные трубы, как и яичники, - парные образования. Каждая из них тянется от яичника и соединяется с маткой (с двух разных сторон). Длина труб примерно 8 см; они слегка изгибаются. Просвет труб переходит в полость матки. Стенки труб содержат внутренний и наружный слои гладкомышечных волокон, которые постоянно ритмически сокращаются, что обеспечивает волнообразные движения труб. Изнутри стенки труб выстланы тонкой оболочкой, содержащей реснитчатые (мерцательные) клетки. Как только яйцо попадает в трубу, эти клетки, наряду с мышечными сокращениями стенок, обеспечивают его перемещение в полость матки. Матка представляет собой полый мышечный орган, расположенный в тазовом отделе брюшной полости. Сверху в нее входят трубы, а снизу ее полость сообщается с влагалищем. Главная часть матки называется телом. Небеременная матка имеет лишь щелевидную полость. Нижняя часть матки, шейка, длиной около 2,5 см, вдается во влагалище, куда открывается ее полость, называемая шеечным каналом. При попадании в матку оплодотворенная яйцеклетка погружается в ее стенку, где и развивается в течение всей беременности. Влагалище - полое цилиндрическое образование длиной 7-9 см. Оно соединено с шейкой матки по ее окружности и выходит к наружным половым органам. Основные его функции - отток менструальной крови наружу, прием мужского полового органа и мужского семени при совокуплении и обеспечение прохода для рождающегося плода. У девственниц наружный вход во влагалище частично закрыт складкой ткани в форме полумесяца, девственной плевой. Эта складка, как правило, оставляет достаточно места для оттока менструальной крови; после первого совокупления отверстие влагалища расширяется.
Молочные железы. Полноценное (зрелое) молоко у женщин обычно появляется примерно на 4-5-й день после родов. Когда ребенок сосет грудь, возникает дополнительный мощный рефлекторный стимул к выработке железами молока (лактации).. Менструальный цикл устанавливается вскоре после начала полового созревания под влиянием гормонов, вырабатываемых эндокринными железами. На ранних этапах полового созревания гормоны гипофиза инициируют активность яичников, запуская комплекс процессов, протекающих в женском организме от пубертатного периода до менопаузы, т.е. на протяжении примерно 35 лет. Гипофиз циклически секретирует три гормона, которые участвуют в процессе репродукции. Первый - фолликулостимулирующий гормон - обусловливает развитие и созревание фолликула; второй - лютеинизирующий гормон - стимулирует синтез половых гормонов в фолликулах и инициирует овуляцию; третий - пролактин - подготавливает молочные железы к лактации. Под влиянием двух первых гормонов фолликул растет, его клетки делятся, и в нем образуется крупная заполненная жидкостью полость, в которой находится ооцит Рост и активность фолликулярных клеток сопровождаются секрецией ими эстрогенов, или женских половых гормонов. Эти гормоны можно обнаружить как в фолликулярной жидкости, так и в крови. Эстрогены присутствуют не только в организме человека, но и у других млекопитающих. Лютеинизирующий гормон стимулирует разрыв фолликула и высвобождение яйцеклетки. После этого клетки фолликула претерпевают значительные изменения, и из них развивается новая структура - желтое тело. Под действием лютеинизирующего гормона оно, в свою очередь, вырабатывает гормон прогестерон. Прогестерон тормозит секреторную активность гипофиза и изменяет состояние слизистой (эндометрия) матки, подготавливая ее к приему оплодотворенного яйца, которое должно внедриться (имплантироваться) в стенку матки для последующего развития. В результате стенка матки существенно утолщается, ее слизистая, содержащая много гликогена и богатая кровеносными сосудами, создает благоприятные условия для развития зародыша. Координированное действие эстрогенов и прогестерона обеспечивает формирование необходимой для выживания зародыша среды и сохранение беременности. Гипофиз стимулирует активность яичников приблизительно каждые четыре недели (овуляторный цикл). Если оплодотворение не происходит, большая часть слизистой вместе с кровью отторгается и через шейку матки попадает во влагалище. Такие циклически повторяющиеся кровянистые выделения называют менструациями. У большинства женщин период кровотечений наступает примерно через каждые 27-30 дней и продолжается 3-5 дней. Весь цикл, заканчивающийся отторжением слизистой оболочки матки, называется менструальным циклом. Он регулярно повторяется на протяжении всего репродуктивного периода жизни женщины. Первые после полового созревания менструации могут быть нерегулярными, и во многих случаях им не предшествует овуляция. Менструальные циклы без овуляции, часто встречающиеся у молодых девушек, называют ановуляторными. Менструация - вовсе не выброс "испорченной" крови. На самом деле, выделения содержат весьма небольшие количества крови, смешанной со слизью и тканью слизистой оболочки матки. Количество крови, теряемое во время менструации, у разных женщин различно, но в среднем не превышает 5-8 столовых ложек. Иногда незначительное кровотечение возникает в середине цикла, что часто сопровождается легкими болями в животе.
Беременность. Выход яйцеклетки из фолликула в большинстве случаев происходит примерно в середине менструального цикла, т.е. на 10-15 день после первого дня предшествующей менструации. В течение 4 суток яйцеклетка продвигается по маточной трубе. Зачатие, т.е. оплодотворение яйцеклетки сперматозоидом, происходит в верхней части трубы. Здесь же начинается развитие оплодотворенной яйцеклетки. Затем она постепенно спускается по трубе в полость матки, где в течение 3-4 дней находится в свободном виде, а потом внедряется в стенку матки, и из нее развиваются зародыш и такие структуры, как плацента, пуповина и т.п. Беременность сопровождается многими физическими и физиологическими изменениями в организме. Прекращаются менструации, резко увеличиваются размеры и масса матки, набухают молочные железы, в которых идет подготовка к лактации. Во время беременности объем циркулирующей крови превышает исходный на 50%, что значительно увеличивает работу сердца. В целом, период беременности - тяжелая физическая нагрузка. Беременность завершается изгнанием плода через влагалище. После родов, примерно спустя 6 недель, размеры матки возвращаются к исходным.
Менопауза. Термин "менопауза" составлен из греческих слов meno ("ежемесячно") и pausis ("прекращение"). Таким образом, менопауза означает прекращение менструаций. Весь период угасания половых функций, включая менопаузу, называют климаксом. Менструации прекращаются и после хирургического удаления обоих яичников, производимого при некоторых заболеваниях. Воздействие на яичники ионизирующего излучения также может приводить к прекращению их активности и менопаузе. Примерно у 90% женщин менструации прекращаются в возрасте между 45 и 50 годами. Это может происходить резко либо постепенно на протяжении многих месяцев, когда менструации становятся нерегулярными, увеличиваются интервалы между ними, постепенно укорачиваются сами периоды кровотечений и уменьшается количество теряемой крови. Иногда менопауза наступает у женщин, не достигших и 40-летнего возраста. Столь же редко встречаются женщины с регулярными менструациями в 55 лет. Любое кровотечение из влагалища, наступившее после менопаузы, требует немедленного обращения к врачу.
РЕПРОДУКТИВНАЯ СИСТЕМА МУЖЧИН
Функция размножения у мужчин сводится к выработке достаточного числа сперматозоидов, обладающих нормальной подвижностью и способных оплодотворять зрелые яйцеклетки. Мужские половые органы включают яички (семенники) с их протоками, половой член, а также вспомогательный орган - предстательную железу.

МУЖСКИЕ РЕПРОДУКТИВНЫЕ ОРГАНЫ включают яички (семенники) с их протоками, предстательную железу и половой член с мочеиспускательным каналом (уретрой). Каждое яичко - это железа овальной формы, состоящая из тонких извитых канальцев и подвешенная в мошонке на семенном канатике. Яички продуцируют сперматозоиды и секретируют мужские половые гормоны, которые необходимы как для функционирования мужской репродуктивной системы, так и для развития и сохранения вторичных половых признаков. Созревание сперматозоидов происходит в эпидидимисе - придаточной структуре, которая тоже состоит из извитых канальцев и примыкает к верхней части яичка. Сперматозоиды поднимаются по протоку, называемому семявыносящим (он находится в семенном канатике), и попадают в семенной пузырек, где накапливаются; здесь они смешиваются с семенной жидкостью, секретируемой главным образом предстательной железой. Семенной пузырек открывается в мочеиспускательный канал, через который происходит выброс спермы.

Яички (семенники, тестикулы) - парные железы овальной формы; каждая из них весит 10-14 г и подвешена в мошонке на семенном канатике. Яичко состоит из большого числа семенных канальцев, которые, сливаясь, образуют придаток яичка - эпидидимис. Это продолговатое тельце, примыкающее к верхней части каждого яичка. Яички секретируют мужские половые гормоны, андрогены, и вырабатывают сперму, содержащую мужские половые клетки - сперматозоиды. Сперматозоиды представляют собой мелкие очень подвижные клетки, состоящие из головки, несущей ядро, шейки, тела и жгутика, или хвоста. Они развиваются из специальных клеток в тонких извитых семенных канальцах. Созревающие сперматозоиды (т.н. сперматоциты) перемещаются из этих канальцев в более крупные протоки, впадающие в спиральные трубочки (выносящие, или экскреторные, канальцы). Из них сперматоциты попадают в эпидидимис, где завершается их превращение в сперматозоиды. Эпидидимис содержит проток, открывающийся в семявыносящий проток яичка, а тот, соединяясь с семенным пузырьком, образует эякуляторный (семявыбрасывающий) проток предстательной железы. В момент оргазма сперматозоиды вместе с жидкостью, вырабатываемой клетками предстательной железы, семявыносящего протока, семенного пузырька и слизистых желез, выбрасываются из семенного пузырька в эякуляторный проток и далее в мочеиспускательный канал полового члена. Оплодотворение. Попав во влагалище, сперматозоиды с помощью движений хвоста, а также благодаря сокращению стенок влагалища перемещаются примерно за 6 часов в маточные трубы. Хаотическое движение миллионов сперматозоидов в трубах создает возможность их контакта с яйцеклеткой, и если один из них проникает в нее, ядра двух клеток сливаются и оплодотворение завершается.

Билет 12

Дыхательная система

совокупность органов и анатомических образований, обеспечивающих движение воздуха из атмосферы к легочным альвеолам и обратно (дыхательные циклы вдох -выдох) и газообмен между поступающим в легкие воздухом и кровью. Схематическое изображение Д. с. человека -Собственно органами дыхания являются легкие (Лёгкие)и дыхательные пути: верхние (нос (Придаточные пазухи носа), Придаточные пазухи носа, глотки (Глотка)) и нижние (Гортань, Трахея, Бронхи, включая концевые, или терминальные, бронхиолы). Обильное кровоснабжение дыхательных путей и жидкий секрет желез их эпителия имеют значение для поддержания необходимых параметров температуры и влажности воздуха, проникающего в легкие из атмосферы. Воздухоносные пути заканчиваются переходом концевых бронхиол в дыхательные (респираторные бронхиолы, ветвления которых образуют ацинусы - функционально-анатомическую единицу дыхательной паренхимы легкого. К дыхательной системе относятся также грудная клетка и дыхательные мышцы, деятельность которых обеспечивает растяжение легких с формированием фаз вдоха и выдоха и изменение давления в плевральной полости, дыхательный центр, периферические нервы и рецепторы, участвующие в регуляции дыхания (Дыхание).

К основным из них относят диафрагму, наружные и внутренние межреберные мышцы и мышцы брюшного пресса, обеспечивающие дыхательный акт при спокойном дыхании. Вдох происходит вследствие возрастания отрицательного давления в полости грудной клетки в связи с увеличением ее объема при опускании диафрагмы, поднятии ребер и расширении межреберных промежутков в результате сокращения диафрагмы и наружных межреберных мышц. Расслабление этих мышц создает условия для выдоха, который происходит частично пассивно (под влиянием эластической тяги растянутых легких и в связи с опусканием ребер под тяжестью грудной стенки), частично вследствие сокращения внутренних межреберных мышц и мышц брюшного пресса. При затрудненном и усиленном дыхании в осуществлении дыхательного акта могут участвовать вспомогательные мышцы (шеи, а также практически все мышцы туловища). Так, при усиленном вдохе сокращаются грудино-ключично-сосцевидные мышцы, широчайшие мышцы спины, верхние задние зубчатые, большие и малые грудные, лестничные, трапецивидные и другие мышцы; при усиленном выдохе - нижние задние зубчатые, подвздошно-реберные мышцы (нижние части), поперечнаямышца груди, прямые мышцы живота, квадратные мышцы поясницы. Участие вспомогательных мышц в акте дыхания в покое наблюдается при некоторых видах одышки (Одышка).

Основная функция Д. с. - обеспечение Газообмена между кровью и внешней средой в соответствии с потребностями организма, которые определяются интенсивностью обмена веществ и значительно различаются в состояниях покоя и физической работы. В условиях основного обмена у здоровых взрослых людей частота дыхания составляет 12-16 в 1 мин диафрагма устанавливается высоко, вытесняя воздух из альвеол.

При физической нагрузке возрастание газообмена в Д. с. в норме обеспечивается снижением уровня стояния диафрагмы с приростом объема альвеолярного воздуха, расширением просвета бронхов, в связи с чем снижается сопротивление воздушному потоку. Кроме того, при физической нагрузке увеличиваются глубина и частота дыхания в таком оптимальном соотношении, которое обеспечивает вентиляцию возросшего объема альвеол адекватно повышенным минутным объемом дыхания при минимальном приросте работы дыхательных мышц. При патологии, приводящей к нарушению проходимости дыхательных путей, ограничению глубины дыхания, нарушению диффузии газов в легких, а также при расстройствах регуляции дыхания развивается Дыхательная недостаточность, проявляющаяся усиленной работой дыхательных мышц и (или) различными расстройствами газообмена.

Для нормальной деятельности Д. с. и поддержания стерильности в пространстве легочных альвеол важное значение имеет способность органов дыхания к самоочищениюот микробов и пылевых частиц, попадающих в дыхательные пути из атмосферы. Кроме перистальтики мелких бронхов дренажную функцию в норме обеспечивает механизм мукоцилиарного транспорта.Запасным механизмом дренажа дыхательных путей является Кашель.

Дыхательная система человека (вверху - сагиттальный разрез полости носа, рта и гортани): 1 - носовая полость; 2 - ротовая полость; 3 - гортань; 4 - трахея; 5 - левый главный бронх; 6 - левое легкое; 7 - правое легкое; 8 - сегментарные бронхи; 9 - правые легочные артерии; 10 - правые легочные вены; 11 - правый главный бронх; 12 - глотка; 13 - носоглоточный ход.

Выделительная система

Размножение

Мужская и женская половые системы имеют различное строение. Половую систему мужчин образуют половые железы (семенники), их протоки и половой член. Мужские половые клетки (сперматозоиды) и мужские гормоны образуются в семенниках, которые расположены в специальном кожаном мешочке – мошонке. Через семявыводящие протоки (трубки длиной около 40 см), впадающие в мочеиспускательный канал, сперматозоиды выводятся из организма мужчины.

У женщин половая система располагается в тазовой области и состоит из половых желёз (яичников), маточных труб, матки и влагалища. Женские половые клетки (яйцеклетки) и половые гормоны, влияющие на увеличение молочных желёз, тембр голоса и т. д., образуются в яичниках. Через маточные (фаллопиевы) трубы, которые подходят к яичникам, зрелая яйцеклетка передвигается в матку, нижний конец которой открывается во влагалище. В матке, мышечном органе, имеющем форму мешка, развивается плод, который полностью защищён от внешних воздействий. Во время беременности полость матки может увеличиваться в 500 раз.

Оплодотворение – слияние сперматозоида с яйцеклеткой – происходит в результате полового акта. Эрекция (отвердевание и увеличение в размерах мужского копулятивного органа) происходит в результате сужения вен и расширения артерий полового члена. Трение под действием ритмичных движений активирует симпатические нейроны, в свою очередь вызывающие сокращения гладкой мускулатуры уретры. Семенная жидкость выталкивается из организма мужчины (эякуляция) и изливается глубоко во влагалище. Ощущения, испытываемые при этом, называются оргазмом. Сперматозоид достигает маточных труб за 5 минут благодаря движениям жгутика, а также сокращениям матки и труб. Он сохраняет жизнеспособность в течении нескольких суток. Оплодотворение наступает через несколько часов (под действием ферментов сперматозоида должны разрушиться внешние мембраны яйцеклетки). Далее оплодотворённая яйцеклетка начинает делиться и попадает в матку по одной из маточных труб, где внедряется в слизистую оболочку и начинает своё развитие. Образуется плацента – орган, обеспечивающий поступление в зародыш питательных веществ из организма матери.

Плод в животе у матери через 4 недели, 7 недель, 3 и 4 месяца

Развитие зародыша происходит быстро – через 7–8 недель уже различается структура его тела, хотя размеры составляют всего 2,5 см. С этого периода он уже называется плодом и продолжает находиться в организме матери до 38–40 недель. Этот период заканчивается рождением ребёнка.

Пол ребёнка определяется на шестой неделе беременности; до этого срока в его организме имеются зачатки и женской, и мужской половых систем. Наличие Y-хромосомы в сперматозоиде приводит впоследствии к выработке в организме плода тестостерона и развитию мужской репродуктивной системы. На 12-й неделе у плода сформированы уже все основные органы.

Сигналом к началу родов служит, возможно, иммунологическое отторжение зрелого плода материнским организмом. Сокращения мышечных стенок матки выталкивают ребёнка наружу. После рождения ребёнка пуповину перерезают. Через несколько десятков минут матка резко сокращается, плацента отделяется от стенок матки и выходит через влагалище.

Расправление лёгких ребёнка снижает сопротивление току крови через них. Клапаны между предсердиями, позволявшие течь крови по «короткому пути» (в обход лёгких), закрываются, а через некоторое время срастаются. Кровоснабжение отныне происходит по двум кругам кровообращения.

Положение плода в животе у матери

После родов ребёнок начинает существовать уже как отдельный организм. Некоторое время мать всё ещё вскармливает ребёнка своим грудным молоком (это свойство сближает человека с животными класса млекопитающих), однако примерно через год ребёнок обычно полностью переходит на другую пищу. В первый год масса ребёнка увеличивается втрое, длина – наполовину, ёмкость желудка – в десять раз. Усиленно развиваются все внутренние органы, появляются первые молочные зубы. Половое созревание, по окончанию которого человек достигает способности к размножению, происходит в 8–17 лет у девочек и в 10–20 лет у мальчиков. Оно сопровождается не только появлением под действием гормонов вторичных половых признаков (развитие грудных желез, форма таза, высота голоса, распределение волосяного покрова, объём мускулатуры и другие), но и осознанием себя носителем определённого пола.

Половое размножение предполагает образование новых особей не из частей родительского организма, как при бесполом, а из зиготы, образующейся при слиянии мужской и женской половых клеток. Половое размножение в природе встречается у большинства видов и имеет преимущества перед бесполым, т. к. при нём происходит объединение наследственного материала родительских организмов.

Гаметы

Половые клетки, или гаметы отличаются по строению от других клеток тела.

Гаметы имеют уменьшенное вдвое количество наследственной информации (число хромосом). Это достигается при мейозе - особом виде деления, характерном для развивающихся гамет.

Органы, в которых происходит развитие половых клеток (гаметогенез), у растений называются гаметангиями. Само растение, на котором развиваются гаметы называют гаметофитом.

Женские гаметы называются яйцеклетками, а мужские - спермиями или сперматозоидами (при наличии жгутика).

Рис. 1. Половые клетки.

У животных мужского пола гаметы развиваются в половых железах, называемых семенниками, а женского пола - яичниками.

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

Гаметы у разных видов различаются по размерам и способности двигаться. У млекопитающих и людей яйцеклетки крупные и неподвижные, а сперматозоиды мелкие и подвижные.

Оплодотворение

Созревшие гаметы могут соединяться с гаметами другого пола. Этот процесс называется оплодотворением и у разных животных осуществляется в двух формах:

• внешнее оплодотворение , осуществляющееся за пределами тела (земноводные, рыбы);
• внутреннее , когда гаметы встречаются внутри тела самки.

Оплодотворённая яйцеклетка (зигота) имеет полный набор хромосом, где половина получена от отцовской, а половина от материнской особи.

Раздельнополость и гермафродитизм

У некоторых видов растений и животных и мужские, и женские гаметы развиваются в теле одной особи. Такие виды называют гермафродитами.

Примерами гермафродитных видов являются:

• морской окунь;
• большой прудовик;
• дождевой червь;
• бычий цепень.

Если у вида есть отдельно мужские и женские организмы, что и бывает в большинстве случаев, то говорят, что эти животные раздельнополые.

Когда мужские и женские организмы одного вида имеют заметные различия во внешнем строении или окраске, говорят, что для данного вида характерен половой диморфизм.

Рис. 2. Половой диморфизм.

Виды полового размножения

Кроме собственно полового размножения со слиянием половых клеток встречаются другие виды:

• партеногенез;
• слияние одноклеточных организмов;
• конъюгация.

При партеногенезе потомство развивается из неоплодотворённых яйцеклеток.

Встречается партеногенез у

• муравьёв;
• тлей;
• пчёл;
• карася и др.

При партеногенезе нет обмена наследственным материалом и всё потомство похоже на материнский организм.

Конъюгация - это половое размножение без образования половых клеток. Характерно, например, для водорослей. Клетки разных особей на время срастаются и обмениваются генетическим материалом.

У одноклеточных водорослей встречается слияние целых родительских клеток с последующим делением на 4 клетки.

Рис. 3. Половое размножение водорослей.

У растений половое размножение обычно сочетается с вегетативным. К примеру, лук обычно размножают побегами - луковицами, но для лука характерно и половое размножение, он цветёт и после опыления образует семена.

Средняя оценка: 4 . Всего получено оценок: 132.

Свойство организмов воспроизводить себе подобных, обеспечивающее непрерывность жизни, называется размножением .

Половым называется размножение, при котором преемственность поколений в увеличение численности особей осуществляется с помощью специализированных половых клеток - гамет: женских - яйцеклеток и мужских - сперматозоидов. Созревшие половые клетки при слиянии образуют зиготу, из которой развивается новый дочерний организм. По достижении половой зрелости новый организм в свою очередь производит гаметы, которые дают начало следующим потомкам. Так осуществляется преемственность поколений. Половое размножение имеет очень большие эволюционные преимущества по сравнению с бесполым. Это обусловлено тем, что генотип потомков возникает путем комбинации генов, принадлежащих обоим родителям. В результате повышаются возможности организмов в приспособлении к условиям окружающей среды. Сущность полового размножения заключается в объединении в наследственном материале потомка генетической информация из двух разных источников - родителей. При партеногенезе, когда развитие нового организма происходит только из яйцеклетки, в ней возникает новая комбинация генов в результате кроссинговера и независимого комбинирования хромосом.

Развитие половых клеток (гаметогенез)

В половых железах развиваются половые клетки - гаметы. Мужские гаметы созревают в мужских половых железах - семенниках; этот процесс называется сперматогенезом. Женские гаметы созревают в яичниках в процессе овогенеза. В процессе образования половых клеток -как сперматозоидов, так и яйцеклеток - выделяют ряд стадий: зону размножения, зону роста и зону созревания; в зоне созревания гаметы окончательно формируются путем мейоза..

Период размножения

Первичные половые клетки делятся путем митоза, в результате чего увеличивается их количество.

Период роста

У незрелых мужских гамет он выражен нерезко. Их размеры увеличиваются незначительно. Овоциты увеличиваются в размерах иногда в сотни, а чаще в тысячи и даже миллионы раз. В конце периода роста - винтерфазе-1 - происходит редупликация ДНК (2n4с).

Период созревания или мейоз .
Мейоз происходит в результате двух последовательных делений родоначальной диплоидной клетки. Каждое из них включает четыре фазы. Все фазы первого мейотического деления обозначают цифрой I, а все фазы второго деления - цифрой II. Передпрофазой I в клетках, удваивается ДНК и в мейоз клетки вступают с хромосомным набором 2n4с.
В профазе I хромосомы вначале имеют вид тонких нитей, а затем утолщаются. Гомологичные хромосомы сближаются, в пунктах касания они перекрещиваются и обмениваются гомологичными участками- этот процесс называется кроссинговером (и представляет один из источников генотипической комбинативной изменчивости). Каждая хромосома в результате самоудвоения состоит из двух хроматид и называется унивалентой, а после сближения двух гомологичных хромосом (двух унивалент) образуются тетрады (биваленты). Как и в профазе митоза, в клетке в этот период формируется веретено деления, центриоли отходят к полюсам, оболочка ядра распадается, а тетрады движутся к центру клетки.
В метафазе I тетрады выстраиваются в плоскости экватора, гомологичные хромосомы в области центромер отходят друг от друга, оставаясь соединенными в области плеч. Нити веретена прикрепляются к центромерам гомологичных хромосом. Клетка вступает в третью фазу - анафазу I, во время которой нити веретена увлекают униваленты к противоположным полюсам. При этом одна из двух гомологичных хромосом случайно оказывается на одном полюсе, вторая - на другом. Именно в этот период происходит уменьшение вдвое (редукция) числа хромосом и их случайное перераспределение в будущих гаметах. В заключительной фазе клетка вступает в телофазу I. Таким образом, в итоге мейоза образуются две клетки, содержащие лишь по одной из двух гомологичных хромосом, каждая из которых состоит из двух хроматид. Хромосомы в результате кроссинговера обмениваются своими участками и несут, таким образом, перекомбинированный наследственный материал. Телофаза I длится недолго, и клетка переходит в интерфазу (краткую по времени), после которой наступает второе мейотическое деление. Во время интерфазы в отличие от митоза в клетках не происходит синтеза ДНК.
В профазе II по периферии ядра располагаются нитевидные хромосомы - униваленты, образуется веретено деления, хромосомы, приближаются к плоскости экватора и клетка вступает метафазу II. В анафазе II хроматиды расходятся и увлекаются нитями веретена от плоскости экватора к противоположным полюсам. Вслед за этим наступает телофаза II, во время которой хромосомы истончаются, образуя нити, и у полюсов формируются ядра дочерних клеток. В итоге из двух клеток мейоза I в телофазе мейоза II образуются четыре дочерние зрелые гаметы, жаждая из которых несет гаплоидное число хромосом. Описанный процесс типичен для формирования мужских гамет. Образование женских половых клеток идет аналогично, но при овогенезе развивается лишь одна зрелая яйцеклетка, а три мелких редукционных тельца впоследствии отмирают.
Перериод формирования
Формирование характерно только, для сперматогенеза и состоит в образовании сперматозоида. Сущность образования сперматозоида заключается в приобретении клеткамиопределенной формы и размеров, соответствующихих специфической функции.
функция сперматозоидов состоит в доставке в яйцеклетку генетической информации и стимуляции ее развития. В связи с этим после завершения мейоза половая клетка подвергается и глубокой перестройке. Аппарат Гольджи располагается на передаем конце головки, пре-образуясь в концевое тельце - акросому. выделяющую ферменты, растворяющие мембрану яйца.
Митохондрии компактно упаковываются вокруг появившегося жгутика, образуя шейку. Сформированный сперматозоид содержит также центриоль.

Процессы сперматогенеза и овогенеза в принципе сходны, но между ними имеются и различия. В результате сперматогенеза образуется четыре сперматозоида, аовогенез завершается образованием одной яйцеклетки. Это обусловлено тем, что при первом и втором делениях созревания яйцеклетки не делятся пополам, а отделяют маленькие направительные, или редукционные, тельца. Направительные тельца несут полноценные хромосомные наборы, но практически лишены цитоплазмы и вскоре погибают. Биологический смысл образования этих телец заключается в необходимости сохранения в цитоплазме яйцеклетки максимального количества желтка, потребного для развития будущего зародыша.
Яйцекшетка имеет оболочку и цитоплазму с запасом питательного вещества - желтком. Его количество зависит от того, где будет в дальнейшем развиваться зигота. У млекопитающих и человека зародыш развивается в матке, и питательные вещества он получает от материнского организма через плаценту, поэтому их яйцеклетки бедны желтком. У рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и моллюсков зародыш развивается вне тела матери, поэтому в яйцеклетке желтка много, и он сконцентрирован на одномиз полюсов яйца - вегетативном. Яйцеклетка не имеет органоидов движения.
Сперматозоиды имеют малые размеры и состоят из головки, шейки, хвостовой части. Ядро и небольшой слой цитоплазмы сконцентрированы в головке, в цитоплазме шейки находятся аентросома, АТФ. Хвостовая часть служит для передвижения. Мужские половые клетки, лишенные хвостовой части, называются спермиями. Они характерны только для покрытосемеивых растений.

Таблица Схема образования половых клеток (Т.Л. Богданова. Биология. Задания и упражнения. Пособие для поступающих в ВУЗы. М.,1991)

Зона	Тип деления клеток	Сперматогенез	Овогенез
Размножения	Митоз	Клетки спермато-генной ткани делятся, образуются сперма-тоциты I порядка (диплоидные) с одно хроматидными хромосомами (2n 2с)	Клетки оогенной ткани (первичные половые клетки) делятся, образуя ооцнты 1 порядка (днплоидныес однохроматидными хромосомами (2п2с)
Роста	Интер фаза	Сперматоциты I порядка увеличиваются в размерах. Синтез ДНК и до страивание второй хроматиды (2n 4с)	Ооциты I порядка увеличиваются в размерах. Синтез ДНК и достраивание второй хроматиды (2n 4с)
Созревания	Меиоз	Сперматоциты I порядка делятся. При первом (редукционном) делении образуются Сперматоциты II порядка (In 2с). При втором (митотичсском) делении из них формируются гаплоидные сперматозоиды (1n 1с). Из каждого сперматоцита I порядка развиваются по четыре гаплоидных сперматозоида с однохрома- тидными хромосома ми (1n 1с)	Ооциты 1 порядка делятся. При первом (редукционном) делении образуются ооцит II порядка и направительное тельце (\п 2с). При втором (митотическом) делении формируются: из ооцита II порядка - яйцеклетка (\п 1с) и направительное тельце (1n 1с); из первого направительного тельца - два новых. В результате мейоза развиваются яйцеклетка и три направительных тельца (\п 1с) - все клетки гаплоидные, хромосомы однохроматидные