सेक्स सेल्स टेबल का फ्यूजन। युग्मकजनन जनन कोशिकाओं के निर्माण की प्रक्रिया है

यौन प्रजनन के दौरान, प्रत्येक अगली पीढ़ी दो विशेष कोशिकाओं - युग्मकों के संलयन के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती है। युग्मक माता-पिता व्यक्तियों, नर और मादा के विशेष अंगों में उत्पन्न होते हैं। यौन प्रजनन का सार आनुवंशिकता का संलयन है जानकारीजिसके कारण संतति में आनुवंशिक विविधता बढ़ जाती है अर्थात माता-पिता की तुलना में जीवनक्षमता भी बढ़ जाती है।

जाहिर है, ऐतिहासिक रूप से अधिक प्राचीन उभयलिंगी जानवरों- हेर्मैप्रोडाइट्स, जैसे सीलेंटरेट्स, फ्लैट और एनेलिड्स, कुछ मोलस्क। लेकिन विकास के क्रम में, द्विलिंगी प्रजातियों का प्रभुत्व होने लगा। कभी-कभी यौन प्रक्रिया के दौरान, दो व्यक्ति आनुवंशिक सामग्री का आदान-प्रदान करते हैं। हालांकि, व्यक्तियों की संख्या में वृद्धि नहीं होती है, परिणामस्वरूप, उनमें से प्रत्येक को नई आनुवंशिक सामग्री प्राप्त होती है। इसलिए, उदाहरण के लिए, यौन प्रक्रिया सिलिअट्स में होती है।

जन्तुओं में युग्मक - युग्मक जन्तुओं में युग्मक बनते हैं; पुरुषों में, शुक्राणु वृषण में बनते हैं, और महिलाओं में अंडाशय में अंडे बनते हैं।

अंडे गतिहीन होते हैं, आमतौर पर आकार में बड़े होते हैं और इनमें पोषक तत्वों का भंडार होता है। एक स्तनधारी अंडे का व्यास लगभग 0.1 मिमी है; मछली के अंडे (अंडे) में अधिक होता है पोषक तत्त्वऔर बहुत बड़ा। पक्षी के अंडे और भी बड़े होते हैं। पोषक तत्वों के साथ एक मुर्गी का अंडा - जर्दी का व्यास लगभग 3 सेमी (चित्र 44) होता है। और हेरिंग शार्क का सबसे बड़ा अंडा - इसका व्यास 23 सेमी से अधिक है! शुक्राणु बहुत छोटे और मोबाइल होते हैं। स्तनधारियों में, शुक्राणु में एक सिर होता है (इसकी लंबाई लगभग 5-10 माइक्रोन होती है), एक गर्दन और एक पूंछ (उनकी कुल लंबाई लगभग 60 माइक्रोन होती है) (चित्र 45)। मस्तक में स्थित है मुख्ययुक्त अगुणित सेटगुणसूत्र। सिर में बहुत कम साइटोप्लाज्म होता है। गर्दन में एक छोटी संख्या होती है पिंजरे का बँटवारा, जो शुक्राणु के संचलन के लिए ऊर्जा उत्पन्न करता है, और सेंट्रीओल, जो फ्लैगेलम के दोलन प्रदान करता है, जो पूंछ की धुरी के साथ स्थित होता है।

सेक्स कोशिकाओं का विकास।

जनन कोशिकाओं - शुक्राणु और अंडों के निर्माण की प्रक्रिया को युग्मकजनन कहा जाता है। यह कई चरणों (चित्र 46) को अलग करता है।

पहला चरण प्रजनन का मौसम है।

इस समय, प्राथमिक जनन कोशिकाएं माइटोसिस द्वारा विभाजित होती हैं और उनकी संख्या बढ़ जाती है। नर स्तनधारियों (मनुष्यों सहित) में, यह प्रक्रिया यौवन की शुरुआत से शुरू होती है पृौढ अबस्था. लेकिन मादा स्तनधारियों में, महिलाओं सहित, प्राथमिक सेक्स कोशिकाएं भ्रूण के अंतर्गर्भाशयी विकास की अवधि के दौरान ही विभाजित होती हैं और यौवन की शुरुआत तक आराम से रहती हैं। दूसरा चरण भविष्य के युग्मकों के विकास की अवधि है। भविष्य के शुक्राणु कोशिकाओं में थोड़ी वृद्धि होती है, क्योंकि वे बहुत छोटे होते हैं, लेकिन भविष्य के अंडे कई गुना बढ़ जाते हैं।

युग्मकों के निर्माण में तीसरा चरण परिपक्वता, या अर्धसूत्रीविभाजन की अवधि है।

अर्धसूत्रीविभाजन है विशेष प्रकारकोशिका विभाजन, जिसमें संख्या गुणसूत्रोंसंतति कोशिकाओं में आधा रह जाता है। यौन प्रजनन के दौरान शरीर की कोशिकाओं में गुणसूत्रों की संख्या की स्थिरता बनाए रखने के लिए यह आवश्यक है। आइए एक उदाहरण के साथ समझाते हैं। मानव शरीर की प्रत्येक कोशिका में गुणसूत्रों का द्विगुणित समुच्चय (2n) 46 होता है। अंडे और शुक्राणु के संलयन के क्षण में नया मानव जीव उत्पन्न होता है। अजन्मे बच्चे की कोशिकाओं में भी 46 गुणसूत्र होने के लिए, यह आवश्यक है कि अंडे और शुक्राणु में गुणसूत्रों (1p) का एक अगुणित समूह हो, यानी प्रत्येक में 23 गुणसूत्र हों।

अर्धसूत्रीविभाजन में लगातार दो विभाजन होते हैं: अर्धसूत्रीविभाजन I (प्रथम श्रेणी) और अर्धसूत्रीविभाजन II (द्वितीय श्रेणी)। पहले विभाजन से पहले, साथ ही माइटोसिस से पहले, डीएनए पुनर्विकास के परिणामस्वरूप गुणसूत्रों का दोहरीकरण होता है। इनमें से प्रत्येक विभाजन में माइटोसिस के समान चरण होते हैं: प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़, टेलोफ़ेज़ (चित्र। 47)। पहले डिवीजन (प्रोफ़ेज़ I) के प्रोफ़ेज़ में, सर्पिलाइज़्ड क्रोमोसोम अपने जोड़े को ढूंढते हैं, यानी समरूप क्रोमोसोम, और इसके साथ बारीकी से मुड़ते हैं। सजातीय गुणसूत्रों के अल्पावधि संबंध की इस प्रक्रिया को संयुग्मन कहा जाता है। संयुग्मन के दौरान, समरूप गुणसूत्रों में क्रॉस-सेक्शनल ब्रेक हो सकते हैं और गुणसूत्र समान क्षेत्रों का आदान-प्रदान करते हैं। इस घटना को क्रोमोसोम क्रॉसिंग कहा जाता है (3.8 देखें)। संयुग्मन के बाद, सजातीय गुणसूत्रों का विचलन होता है और मेटाफ़ेज़ I होता है, जिसके दौरान सजातीय गुणसूत्र भूमध्यरेखीय तल में एक दूसरे के विपरीत स्थित होते हैं, जिनमें से प्रत्येक में दो क्रोमैटिड होते हैं। फिर, एनाफ़ेज़ I के दौरान, समरूप गुणसूत्रों में दो क्रोमैटिड्स होते हैं, जो कोशिका के ध्रुवों में विचरण करते हैं, न कि गुणसूत्रों के आधे भाग - क्रोमैटिड्स, जैसा कि समसूत्रण के दौरान होता है।

इसके बाद एक छोटा टेलोफ़ेज़ I होता है, और इसके तुरंत बाद अर्धसूत्रीविभाजन II शुरू होता है, यानी अर्धसूत्रीविभाजन का दूसरा विभाजन, जिसमें अर्धसूत्रीविभाजन I के दौरान बनने वाली दो कोशिकाएँ विभाजित होती हैं। मेटाफ़ेज़ II में, इन दो कोशिकाओं के भूमध्य रेखा के साथ, वहाँ मेटाफ़ेज़ I की तुलना में आधे क्रोमोसोम थे। एनाफ़ेज़ II में, बेटी क्रोमैटिड्स की कोशिकाओं के ध्रुवों में विचलन होता है, जो पहले एकल क्रोमोसोम का गठन करता था। अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप, एक द्विगुणित कोशिका (2p) से चार अगुणित कोशिकाएँ (1p) बनती हैं।

तो, अर्धसूत्रीविभाजन का सार यह है कि गुणसूत्रों के एक दोहराव के बाद, दो क्रमिक कोशिका विभाजन होते हैं और प्रत्येक सेक्स सेलकेवल n गुणसूत्र प्राप्त करता है। इसके अलावा, युग्मकों में संयुग्मन के दौरान पार करते समय, जीन के नए संयोजन उत्पन्न होते हैं। पुरुषों में, अर्धसूत्रीविभाजन से उत्पन्न सभी चार अगुणित कोशिकाएं शुक्राणु में बदल जाती हैं। इस मामले में, भविष्य के शुक्राणु का नाभिक कम हो जाता है, एक फ्लैगेलम प्रकट होता है, और माइटोकॉन्ड्रिया गर्दन में फ्लैगेलम के आधार के आसपास स्थित होता है।

लेकिन अंडे की परिपक्वता के दौरान, अर्धसूत्रीविभाजन अलग तरह से आगे बढ़ता है: अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान बनने वाली कोशिकाओं के बीच साइटोप्लाज्म असमान रूप से वितरित होता है। इस मामले में, गठित चार में से केवल एक कोशिका पूर्ण विकसित और व्यवहार्य होती है, और अन्य तीन बेटी कोशिकाएं तथाकथित दिशात्मक निकायों में बदल जाती हैं। महिलाओं के अंडाशय में अंडे की तुलना में पुरुषों के वृषण में कई गुना अधिक शुक्राणु होते हैं। उदाहरण के लिए, एक पुरुष अपने पूरे जीवन में 1010 शुक्राणु पैदा करता है, जबकि एक महिला के पास केवल 300-400 अंडे होते हैं।

रोगाणु कोशिकाओं का विकास

भ्रूणविज्ञान भ्रूण के विकास के नियमों का विज्ञान है। विकास के चरण: वर्णनात्मक (मालपिघी, वुल्फ 17-18 शताब्दी), तुलनात्मक (मेचनिकोव, बेयर 18-19 शताब्दी), प्रायोगिक (वोग्ट, रु 19-21 शताब्दी)। मानव भ्रूणजनन इसके ऑनटोजेनेसिस का एक हिस्सा है, जिसमें चरण शामिल हैं:

1) निषेचन और युग्मनज निर्माण;

2) ब्लास्टुला का कुचलना और गठन;

3) गैस्ट्रुलेशन;

4) रोगाणु और अतिरिक्त-भ्रूण अंगों के हिस्टोजेनेसिस और ऑर्गोजेनेसिस;

5) सिस्टमोजेनेसिस। मानव अंडा एलेसिथल है, इसलिए, भ्रूण का विकास अनंतिम अंगों के गठन से पहले होता है - मेरोबलास्टिक प्रकार के अनुसार विकास।

जनन कोशिकाओं (गैमेटोजेनेसिस) के निर्माण की प्रक्रिया में शुक्राणुजनन (पुरुष जनन कोशिकाओं का विकास) और ओजेनसिस (मादा जनन कोशिकाओं का विकास) शामिल हैं। जर्म कोशिकाओं के विकास की तीन विशेषताएं हैं: 1. भ्रूण के विकास के बहुत प्रारंभिक चरणों में जर्म कोशिकाओं के अग्रदूत अलग-थलग हो जाते हैं (यानी, भेदभाव के एक सख्त निर्धारित पथ में प्रवेश करते हैं)। उनसे शरीर की अन्य कोशिकाओं का विकास या अन्य पूर्ववर्तियों से जनन कोशिकाओं का निर्माण वर्जित है।2. जनन कोशिकाओं की परिपक्वता के दौरान अंतिम विभाजन अर्धसूत्रीविभाजन द्वारा होता है, जो अन्य कोशिकाओं में नहीं पाया जाता है। परिणामस्वरूप, जर्म कोशिकाओं के नाभिक में गुणसूत्रों का एक अगुणित समूह बनता है।3। रोगाणु कोशिकाओं के अग्रदूत और ये कोशिकाएं स्वयं अन्य कोशिकाओं से भिन्न होती हैं, और शरीर के किसी भी मुख्य प्रकार के ऊतकों के लिए जिम्मेदार नहीं ठहराया जा सकता है। वे कोशिकाओं की एक बहुत ही खास आबादी बनाते हैं।

शुक्राणुजनन - व्यक्तिगत विकास की शुरुआत (पूर्वज); चरणों द्वारा विशेषता:

1) प्रजनन - तहखाने की झिल्ली के पास परिधि पर जटिल सूजी नलिका की दीवार में स्थित शुक्राणुजन कोशिकाओं का माइटोटिक विभाजन; टाइप बी स्पर्मेटोगोनिया बनते हैं

2) वृद्धि - शुक्राणुजन पहले क्रम के शुक्राणुनाशक में अंतर करते हैं, मात्रा में वृद्धि करते हैं और अर्धसूत्रीविभाजन (कमी विभाजन) के पहले विभाजन में प्रवेश करते हैं;

3) परिपक्वता - दो न्यूनीकरण डिवीजनों द्वारा विशेषता: पहले डिवीजन में, पहले क्रम के स्पर्मेटोसाइट दो दूसरे क्रम के स्पर्मेटोसाइट्स का उत्पादन करते हैं; दूसरे में, दो दूसरे क्रम के शुक्राणुनाशक से चार शुक्राणु बनते हैं;

4) गठन - शुक्राणु शुक्राणु में बदल जाते हैं।

ओवोजेनेसिस तीन अवधियों से गुजरता है:

1) प्रजनन - अंतर्गर्भाशयी विकास की अवधि के दौरान आगे बढ़ता है, 1 क्रम के ओसाइट्स में गुणा, ओगोगोन - छोटे विकास के चरण में प्रवेश करता है;

2) विकास - एक कामकाजी अंडाशय में आगे बढ़ता है, प्राथमिक कूप के पहले क्रम के oocytes एक परिपक्व कूप में पहले क्रम के एक oocyte में बदल जाता है;

3) परिपक्वता - पहले कमी विभाजन के दौरान, एक दूसरे क्रम के ओओसीट और एक कमी निकाय बनते हैं; दूसरे डिवीजन के दौरान, एक अंडाणु और दूसरा रिडक्शन बॉडी बनता है (ओव्यूलेशन के दौरान, फैलोपियन ट्यूब में)।

युग्मकजनन की अवधि को दो चक्रों में बांटा गया है: 1. माइटोटिक - प्रजनन की अवधि; 2. अर्धसूत्रीविभाजन - वृद्धि और परिपक्वता। कोशिकाओं में मुख्य परिवर्तन प्रथम न्यूनीकरण विभाजन (विकास अवस्था) की पूर्वावस्था में शुरू होते हैं। पहले क्रम के स्पर्मेटोसाइट और ओओसीट अर्धसूत्रीविभाजन के 5 चरणों से गुजरते हैं:

1) लेप्टोटीन - गुणसूत्र लंबे धागे की तरह दिखते हैं, जिसके साथ गाढ़ेपन (गुणसूत्र) होते हैं, गुणसूत्र गुच्छे के रूप में होते हैं।

2) जाइगोटीन - समरूप गुणसूत्र जोड़े (संयुग्मन) में व्यवस्थित होते हैं, द्विसंयोजक बनाते हैं।

3) पच्चीटीन - द्विसंयोजक छोटे और मोटे हो जाते हैं (सर्पिल घुमावों का व्यास बढ़ जाता है); प्रत्येक द्विसंयोजक चार क्रोमैटिड्स से युक्त टेट्राड में बदल जाता है।

4) डिप्लोटीन - क्रोमैटिड्स (क्रॉसिंग या क्रॉसिंग ओवर) के समरूप वर्गों का आदान-प्रदान होता है, अलग-अलग क्रोमोसोम से संबंधित दो क्रोमैटिड्स में, एक अनुप्रस्थ अंतर होता है, और फिर एक क्रोमोटिड का एक हिस्सा दूसरे के एक हिस्से से जुड़ा होता है; प्रतिकर्षण की प्रक्रिया शुरू होती है, सजातीय गुणसूत्र एक दूसरे से दूर चले जाते हैं, लेकिन पारस्परिक विनिमय के बिंदुओं पर जुड़े रहते हैं; आनुवंशिक सामग्री की सामग्री में परिवर्तन।

5) डायकाइनेसिस - द्विसंयोजक छोटे और मोटे होते हैं। कमी विभाजन का जैविक महत्व: गुणसूत्रों की संख्या की स्थिरता का रखरखाव सुनिश्चित किया जाता है; अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान, बड़ी संख्या में गैर-समरूप गुणसूत्रों के नए संयोजन बनते हैं; क्रॉसिंग ओवर में आनुवंशिक सामग्री का पुनर्संयोजन शामिल है।

सेक्स कोशिकाएं। शुक्राणु में शामिल हैं: एक सिर और एक पूंछ। सिर आकार में भिन्न हो सकता है (गोल से अंडाकार-फ्यूसीफॉर्म तक)। सिर का मुख्य घटक संघनित गुणसूत्रों के घनी पैक वाले अगुणित सेट के साथ नाभिक है। सामने, अधिकांश नाभिक एक एक्रोसोम (गोल्गी परिसर से उत्पन्न होने वाली एक चपटी पुटिका और कई तरह से लाइसोसोम के समान) से ढका होता है। एक्रोसोम में अंडे में शुक्राणु के प्रवेश के लिए आवश्यक एंजाइम (कोलेजेनेज, हाइलूरोनिडेस, एक्रोसिन, एसिड फॉस्फेट) होते हैं। पूरा सिर और पूंछ एक झिल्ली से घिरी होती है; सिर के क्षेत्र में, इस झिल्ली में विशेष प्रोटीन होते हैं, जिनमें से कुछ नकारात्मक रूप से चार्ज होते हैं और अंडे के लिए शुक्राणु के निर्देशित आंदोलन में योगदान करते हैं; अन्य प्रोटीन अंडे को बांधने में शामिल होते हैं।

पूंछ में हैं:

1) गर्दन - छोटी गर्दन होने की पैदाइशी बीमारीइसमें 2 सेंट्रीओल्स होते हैं, उनमें से एक से पूंछ का अक्षतंतु शुरू होता है, धुरी के साथ पूंछ के बहुत अंत तक जाता है, जिसमें फ्लैगेल्ला और सिलिया के लिए एक सामान्य संरचना होती है, अर्थात। सूक्ष्मनलिकाएं द्वारा गठित

2) मध्यवर्ती भाग - अक्षतंतु के चारों ओर 9 बाहरी तंतु और माइटोकॉन्ड्रिया द्वारा निर्मित माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली एक सर्पिल में व्यवस्थित होती है;

3) मुख्य भाग - संरचना में अक्षतंतु में सूक्ष्मनलिकाएं के एक सेट के साथ एक सिलियम जैसा दिखता है, जो तंतुओं और प्लास्मोलेम्मा से घिरा होता है;

4) अंतिम भाग - में एकल सिकुड़ा हुआ तंतु होता है।

अंडा एक बड़ी गोलाकार कोशिका है जिसमें जर्दी (प्रोटीन-लिपिड समावेशन) होती है; कई गोले हैं; स्वतंत्र रूप से नहीं चल सकता। इसमें एक नाभिक, साइटोप्लाज्म है, ES खराब विकसित है, माइटोकॉन्ड्रिया में cristae नहीं है। परिधि पर - एसिड म्यूकोपॉलीसेकेराइड युक्त कॉर्टिकल ग्रैन्यूल; निषेचन के बाद गायब हो जाते हैं। जर्दी की मात्रा के अनुसार, अंडे हैं: एलेसिथल (जर्दी शामिल नहीं है), ओलिगोलेसिथल (जर्दी की थोड़ी मात्रा), मेसोलेसिथल (जर्दी की औसत मात्रा), पॉलीलेसिटल (बहुत सारी जर्दी)। जर्दी के वितरण के अनुसार: आइसोलेसिथल (जर्दी की एक छोटी मात्रा समान रूप से वितरित की जाती है), मध्यम टेलोलेसिटल (अंडे के वानस्पतिक ध्रुव पर जर्दी केंद्रित होती है), तेजी से टेलोलेसिटल (जर्दी लगभग पूरे अंडे पर कब्जा कर लेती है)। 130 माइक्रोन के व्यास के साथ एक अंडा कोशिका, एक चमकदार (पारदर्शी) क्षेत्र साइटोलेममा से सटा हुआ है, जिसमें ग्लाइकोप्रोटीन और ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स (चोंड्रोइटिन सल्फ्यूरिक, हाइलूरोनिक, सियालिक एसिड) और कूपिक कोशिकाओं की एक परत होती है जो ट्रॉफिक और सुरक्षात्मक कार्य करती है।

नर और मादा जनन कोशिकाओं में गुणसूत्रों का एक ही अगुणित समूह होता है। अंडे में एक X गुणसूत्र होता है, शुक्राणु में एक X और एक Y गुणसूत्र होता है। भ्रूण का लिंग X और Y गुणसूत्रों से जुड़ा होता है और निषेचन के समय स्थापित होता है। अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान, गुणसूत्र विपथन होते हैं।

4 प्रकार हैं:

1) विलोपन (कमी) - किसी साइट के गुणसूत्र के नुकसान के कारण होता है;

2) दोहराव (दोहरीकरण) - गुणसूत्र के एक अतिरिक्त हिस्से को शामिल करने से जुड़ा;

3) उलटा - तब होता है जब एक गुणसूत्र टूट जाता है और अलग किए गए खंड को 180 ° से उलट दिया जाता है;

4) स्थानान्तरण - एक जोड़ी के गुणसूत्र का एक खंड दूसरे जोड़े के गुणसूत्र से जुड़ा होता है। को क्रोमोसोमल रोगजाइगोट में क्रोमोसोमल असामान्यताएं होती हैं।

सेक्स क्रोमैटिन (बार बॉडी) न्यूक्लियोप्लाज्म में परमाणु लिफाफे के नीचे या न्यूक्लियोलस के पास क्रोमैटिन की एक गांठ है। महिलाओं में, यह 60-80% कोशिकाओं में होता है, पुरुषों में - 0-4% और इसे सेक्स का आनुवंशिक संकेत माना जाता है, क्योंकि। यह विकास के प्रारंभिक चरण में प्रकट होता है, जब भेदभाव के अन्य लक्षण व्यक्त नहीं होते हैं।