Pri spolnem razmnoževanju je vsaka naslednja generacija posledica zlitja dveh specializiranih celic - gamet. Gamete nastanejo v posebnih organih starševskih osebkov, samcev in žensk. Bistvo spolnega razmnoževanja je zlitje genetskega informacije staršev, zaradi česar se poveča genetska pestrost pri potomcih, kar pomeni, da se poveča tudi vitalnost v primerjavi s staršem.
Spermatogonija je moška zarodna celica, ki se nahaja vzdolž bazalne membrane semenskih tubulov testisa, ki se deli v mitozo. Ko se spermatogoniji prenehajo deliti z mitozo in vstopijo v mejozo, postanejo spermatociti. obstajati različni tipi spermatogonija na različnih stopnjah diferenciacije, nekatere nediferencirane spermatogonije pa so matične celice moške zarodne linije.
Sperma je moška reproduktivna celica, ki nosi haploidni genom očeta. Vsaka semenčica je sestavljena iz glave, vmesnega dela in repa bička. Spermatozoidi so popolnoma oblikovani, ko izstopijo iz moda, vendar morajo opraviti dodatne procese zorenja v epididimisu in ženskem reproduktivnem traktu, preden lahko oplodijo jajčece.
Očitno zgodovinsko bolj star biseksualec živali- hermafroditi, kot so koelenterati, ploščati in anelidi ter nekateri mehkužci. Toda v procesu evolucije so začele prevladovati dvodomne vrste. Včasih med spolnim procesom dva posameznika preprosto izmenjata genetski material. Število posameznikov se ne poveča, vendar posledično vsak od njih prejme nov genski material. Tako na primer poteka spolni proces pri migetalkah.
Spermicid je snov, ki uničuje spermo. Pogosto se uporablja v kombinaciji z drugimi kontracepcijskimi sredstvi, kot so kondomi in diafragme, da se zmanjša tveganje za nosečnost. Spermiogeneza je del procesa spermatogeneze. Med spermiogenezo okrogle haploidne spermatide spremenijo svojo obliko in strukturo v podolgovate spermatide in pridobijo izkušnje, potrebne za zrelo spermo.
Majhen zarez na perinealni ravni za olajšanje vaginalnega poroda. Izvaja se lahko v lokalni ali regionalni anesteziji in se zašije takoj po porodu. Steroidogeneza se nanaša na proces proizvodnje steroidnih hormonov, kot sta estrogen in progesteron. Encimi, kot so arome, so potrebni za pretvorbo predhodnikov hormonov v aktivne steroidne hormone.
Spolne celice - gamete nastajajo pri živalih v spolnih žlezah; Pri moških se sperma proizvaja v modih, pri ženskah pa v jajčnikih.
Jajca so nepremična, običajno dosežejo velike velikosti in vsebujejo zaloge hranil. Premer jajčeca sesalca je približno 0,1 mm; ribje ikre (ikre) vsebujejo več hranila in veliko večji. Ptičja jajca so še večja. Kokošje jajce s hranili - rumenjak - ima premer približno 3 cm (slika 44). In največje jajce je jajce sledovega morskega psa - njegov premer je več kot 23 cm! Semenčice so zelo majhne in gibljive. Pri sesalcih je semenčica sestavljena iz glave (njegova dolžina je približno 5-10 µm), vratu in repa (njuna skupna dolžina je približno 60 µm) (slika 45). Nahaja se v glavi jedro ki vsebuje haploidni niz kromosomi. V glavi je zelo malo citoplazme. V vratu je majhno število mitoza, ki ustvarjajo energijo za gibanje semenčic, in centriol, ki zagotavlja nihanje flageluma, ki leži vzdolž osi repa.
Nadzorovana stimulacija jajčnikov. Farmakološko zdravljenje, pri katerem jajčniki stimulirajo proizvodnjo več foliklov za pridobitev več jajčnih celic z aspiracijo. Ta plurifolikularni razvoj je povezan z visoka stopnja krožeči estrogeni. V nekaterih primerih pride do pretiranega sistemskega odziva na stimulacijo jajčnikov, kar ima za posledico sindrom hiperstimulacije jajčnikov, za katerega je značilen širok spekter klinične in laboratorijske manifestacije. Glede na obseg raztezanja je razvrščen kot blag, zmeren ali hud trebušna votlina, povečanje jajčnikov ter presnovni, dihalni in hemodinamični zapleti, ki v večini primerov zahtevajo hospitalizacijo težke situacije.
Razvoj zarodnih celic.
Proces nastajanja zarodnih celic - semenčic in jajčec - se imenuje gametogeneza. V njej je več stopenj (slika 46).
Prva faza je obdobje vzreje.
Estrogen je ženski steroidni hormon, ki nastaja predvsem v jajčnikih in v majhnih količinah v skorji nadledvične žleze, testisih in posteljici. Estrogen sodeluje pri uravnavanju in usmerjanju spolnega razvoja žensk in reproduktivnega sistema.
Prezgodnja odpoved jajčnikov, znana tudi kot zgodnja menopavza, je značilna za pomanjkanje ovulacije zaradi zmanjšanja ali odsotnosti foliklov v jajčnikih žensk, mlajših od 40 let. Posledica je neplodnost ali neplodnost in je lahko posledica genetskih nenormalnosti, kirurška odstranitev jajčnikih ali biti sekundarna radioterapija ali kemoterapije.
V tem času se primarne zarodne celice delijo z mitozo in njihovo število se poveča. Pri moških sesalcih (vključno z ljudmi) ta proces poteka od začetka pubertete do stara leta. Toda pri samicah sesalcev, vključno z ženskami, se primarne zarodne celice delijo le v obdobju intrauterinega razvoja ploda in ostanejo v mirovanju do začetka pubertete. Druga stopnja je obdobje rasti bodočih gamet. Prihodnje semenčice se rahlo povečajo, ker so zelo majhne, bodoča jajčeca pa se večkrat povečajo.
Farmakološki spremljevalec je majhna molekula, ki vstopi v celice in služi kot molekularni oder, ki povzroči, da se mutantne beljakovine ovijejo in pravilno usmerijo v celico. Mutacija proteinov pogosto povzroči nepravilno molekularno konfiguracijo, zaradi česar protein ni pravilno usmerjen v celico. Tako lahko mutirane molekule ohranijo pravilno delovanje, vendar v delih celice, kjer je delovanje neustrezno ali celo škodljivo za delovanje celice.
Sistem za nadzor kakovosti celic običajno prepozna šibke beljakovine rane in se shranijo v endoplazmatskem retikulumu. Farmakoperoni popravijo zvijanje deformiranih proteinov, kar jim omogoči, da gredo skozi sistem za nadzor kakovosti celice in se pravilno usmerijo. Ker mutacije pogosto povzročijo bolezen, saj povzročijo, da se beljakovine napačno zvijejo ali zvijejo, so farmakoperoni potencialna terapevtska sredstva, saj lahko popravijo takšne okvare.
Tretja faza nastajanja gamete je obdobje zorenja ali mejoze.
Mejoza je posebna vrsta delitev celice, pri kateri število kromosomi v hčerinskih celicah zmanjša za polovico. To je potrebno za vzdrževanje konstantnega števila kromosomov v celicah telesa med spolnim razmnoževanjem. Razložimo s primerom. V vsaki celici človeškega telesa je diploidni nabor kromosomov (2n) enak 46. Nov človeški organizem nastane v trenutku zlitja jajčeca in semenčice. Da bi imele tudi celice nerojenega otroka 46 kromosomov, je potrebno, da imata jajčece in semenčica vsak haploiden nabor kromosomov (1n), to je 23 kromosomov.
Faza menstrualni ciklus, v katerem se razvija in dozoreva folikel jajčnika. Ta faza menstrualnega cikla se začne z menstruacijo in konča z ovulacijo, za katero je značilno postopno povečanje proizvodnje estrogena. Lutealna faza je faza menstrualnega cikla, v kateri rumeno telesce. Začne se z ovulacijo in konča z nastopom menstruacije. Značilna je lutealna faza postopno povečanje ravni progesterona.
Faktor tumorske nekroze je družina citokinov, ki signalizirajo z vezavo na dva specifična receptorja. Tako je ta pot odgovorna za razvoj, organizacijo in homeostazo številnih tkiv, vključno z dojko in živčni sistem.
Mejoza je sestavljena iz dveh zaporednih delitev: mejoze I (prva delitev) in mejoze II (druga delitev). Pred prvo delitvijo, pa tudi pred mitozo, se kromosomi podvojijo zaradi reduplikacije DNK. Vsaka od teh delitev je sestavljena iz istih faz kot mitoza: profaza, metafaza, anafaza, telofaza (slika 47). V profazi prve delitve (profaza I) spiralni kromosomi najdejo svoj par, to je homologni kromosom, in se z njim tesno zvijejo. Ta proces kratkotrajne povezave homolognih kromosomov imenujemo konjugacija. Med konjugacijo lahko pride do prečnih prelomov v homolognih kromosomih in kromosomi izmenjajo enake dele. Ta pojav imenujemo križanje kromosomov (glejte 3.8). Po konjugaciji se homologni kromosomi ločijo in nastopi metafaza I, med katero se homologni kromosomi nahajajo drug nasproti drugega v ekvatorialni ravnini, od katerih je vsak sestavljen iz dveh kromatid. Nato se med anafazo I homologni kromosomi, sestavljeni iz dveh kromatid, namesto polovic kromosomov - kromatid, razhajajo na poli celice, kot med mitozo.
Dogodek, ki se zgodi, ko se semenčica sreča z jajčno celico, da nastane zigota. Med normalno oploditvijo se ženske in moške haploidne celice zlijejo v diploidno celico. Izraz, ki se nanaša na možnost spočetja živega otroka na menstrualni cikel.
Sposobnost zanositve. Nastale zarodke je mogoče prenesti v maternico ali kriokonzervirati za prihodnjo uporabo. Pri ljudeh se izraz uporablja za opis organizma v razvoju po osmem tednu po oploditvi. Končne projekcije jajcevodih, katerega naloga je olajšati absorpcijo jajčne celice v jajcevod.
Sledi kratka telofaza I, takoj za njo pa se začne mejoza II, to je druga delitev mejoze, med katero se dve celici, ki sta nastali med mejozo I, delita. V metafazi II se nahaja pol manj kromosomov ekvatorji teh dveh celic kot v metafazi I. V anafazi II se hčerinske kromatide, ki so prej sestavljale en sam kromosom, razhajajo do polov celic. Zaradi mejoze iz ene diploidne celice (2n) nastanejo štiri haploidne celice (1p).
Fiksacija je postopek, ki omogoča ohranitev tkiva kemične metode da ohrani svojo strukturo. Antralni folikel je najbolj zrela folikularna stopnja jajčnika, produkt vsakega menstrualnega ciklusa. Glede na to značilnost je ta folikel mogoče razlikovati zaradi velikega premera.
Folikulogeneza, ki poteka v ženskih spolnih žlezah, je proces razvoja folikularne funkcije jajčnikov. Ta postopek omogoča, da folikli dozorijo. V tem procesu primarni folikel dozori v Graafov folikel, ki se sprosti ob ovulaciji in prehaja skozi druge faze, kot so primarna, sekundarna in antralna. Folikulogenezo, kot sta oogeneza in spermatogeneza, uravnavajo hormoni. Zmanjšanje števila foliklov se povečuje s staranjem ženske.
Torej, bistvo mejoze je, da po eni podvojitvi kromosomov pride do dveh zaporednih celičnih delitev in vsaka spolna celica prejme samo n kromosomov. Poleg tega pri križanju med konjugacijo v gametah nastanejo nove kombinacije genov. Pri moških vse štiri haploidne celice, ki nastanejo z mejozo, postanejo sperme. V tem primeru se jedro bodoče sperme zmanjša, pojavi se flagellum, mitohondriji pa se nahajajo okoli dna bička v vratu.
Ovarijski folikel je funkcionalna enota jajčnik, ki je sestavljen iz oocita, obdanega s somatskimi celicami. Somatske celice tega folikla imajo predvsem endokrine funkcije, v katerem proizvajajo hormone, pomembne za razvoj jajčne celice. Somatske celice, zlasti granulozne celice, dvosmerno komunicirajo z oocitom prek čezmejnih projekcij in te povezave so bistvene za rast oocitov med oogenezo. Zrela jajčna celica se sprosti iz folikla kot posledica hormonske indukcije.
Ta dogodek se pojavi med ovulacijo. Primarni folikel je nezrel folikel, sestavljen iz oocita, obdanega le z eno plastjo podpore somatskih celic. Faza primarnega folikla je najbolj nezrela v primerjavi z razvojem jajčnika. Primordialni folikel je sestavljen iz oocita, obdanega s plastjo somatskih celic.
Toda ko jajčece dozori, mejoza poteka drugače: citoplazma je neenakomerno porazdeljena med celicami, ki nastanejo med mejozo. V tem primeru se le ena celica od štirih oblikovanih izkaže za polnopravno in sposobno preživetja, ostale tri hčerinske celice pa se spremenijo v tako imenovana vodilna telesa. V testisih moških zori velikokrat več semenčic kot jajčec v jajčnikih samic. Na primer, moški v svojem življenju proizvede 1010 semenčic, medtem ko ženska proizvede le 300-400 jajčec.
Sekundarni folikel je zrel folikel. Sestavljen je iz oocita, obdanega z dvema ali več plastmi podpore somatskih celic. Folistatin je beljakovina, ki se veže na hormon aktivin. Proizvaja se v jajčnikih in hipofizi. Akromatsko vreteno ali vreteno je struktura mikrotubulov, ki ima sposobnost stiskanja in premikanja kromosomov na nasprotna pola med celično delitvijo.
Reproduktivna celica, ki obstaja na moški in ženski ravni in je haploidna. Oocit so ženske gamete, sperma pa moške gamete. Do oploditve pride, ko se dve gameti združita in tvorita zigoto. Kombinacija procesov, potrebnih za proizvodnjo gamet. Nanaša se na spermatogenezo pri ljudeh in oogenezo pri ženskah. Med procesom gametogeneze je diploidna matična celica podvržena procesu mejoze, da proizvede haploidne celice. Te haploidne celice bodo podvržene procesu diferenciacije, dokler se zrele oblike ne bodo lahko oplodile.
Razvoj zarodnih celic
Embriologija je veda o vzorcih razvoja zarodkov. Stopnje razvoja: opisna (Malpighi, Wolf 17-18 stoletja), primerjalna (Mečnikov, Baer 18-19 stoletja), eksperimentalna (Vogt, Ru 19-21 stoletja). Človeška embriogeneza je del njegove ontogeneze, vključno s stopnjami:
1) oploditev in nastanek zigote;
2) drobljenje in tvorba blastule;
Po nastanku treh glavnih plasti celic v fazi blastule se zarodek razvije v gastrulo. Ena od stopenj embrionalni razvoj po implantaciji v endometrij imenujemo gastrula. Po tej fazi se začne razvoj organov v zarodku. Gastrulacija je glavni morfogeni dogodek, ki se pojavi med embrionalnim razvojem, ki organizira telesno ravnino in tri zarodne plasti. Iz teh plasti se začne razvoj organov.
Geliranje ustreza procesu prehoda iz tekoče faze v gelno fazo. Geliranje nastane, ko je raztopina razredčenih polimerov zamrežena. Te regije se imenujejo geni, ki so podedovani od staršev. Oseba vsebuje približno 000 genov, ki kodirajo beljakovine. Celoten niz genov organizma imenujemo genom.
3) gastrulacija;
4) histogeneza in organogeneza embrionalnih in zunajembrionalnih organov;
5) sistemogeneza. Človeško jajčece je alecitalno, zato je pred razvojem zarodka nastanek začasnih organov - razvoj po meroblastičnem tipu.
Proces nastajanja zarodnih celic (gametogeneza) vključuje spermatogenezo (razvoj moških zarodnih celic) in oogenezo (razvoj ženskih zarodnih celic). Razvoj zarodnih celic ima tri značilnosti: 1. Predhodniki zarodnih celic se ločijo (tj. vstopijo na strogo določeno pot diferenciacije) v zelo zgodnjih fazah razvoja zarodka. Iz njih je izključen razvoj drugih telesnih celic ali nastanek zarodnih celic iz drugih predhodnikov.2. Zadnja delitev med dozorevanjem zarodnih celic poteka z mejozo, ki se v drugih celicah ne zgodi. Posledično se v jedrih zarodnih celic tvori haploidni nabor kromosomov.3. Predhodniki zarodnih celic in te celice same se razlikujejo od drugih celic in jih ni mogoče pripisati nobeni od glavnih vrst telesnih tkiv. Tvorijo zelo posebno populacijo celic.
Nanaša se na družbeni koncept moškega ali ženske, ki temelji na dejanjih, odnosih in videzu. To ne odraža nujno bioloških razlik, kot je videz zunanjih genitalij ali kromosomske konstitucije, in se lahko razlikuje glede na specifična sociokulturna pričakovanja.
Zdravnik, ki svoje raziskave osredotoča na zdravje žensk, zlasti na zdravje žensk razmnoževalni sistem. Glans se nanaša na konec penisa. U neobrezani moški spolne žleze so pokrite kožica ko penis ni raven.
Spermatogeneza – začetek individualnega razvoja (progeneza); značilne stopnje:
1) razmnoževanje - mitotična delitev celic spermatogonije, ki se nahajajo v steni zvitega semenskega tubula na obrobju blizu bazalne membrane; nastanejo spermatogoniji tipa B
2) rast - spermatogoniji se diferencirajo v spermatocite prvega reda, povečajo volumen in vstopijo v prvo mejotsko delitev (redukcijska delitev);
Dve čebulasti žlezi sta pomožni žlezi moškega reproduktivnega trakta, ki se nahajata na obeh straneh prostata. Proizvajajo izločke, ki postanejo sestavni del sperme. Mlečna žleza - edinstven organ, ki sesalcem omogoča proizvodnjo mleka za svoje potomce. Pri ljudeh mlečne žleze imenujemo tudi dojke.
Hipofiza je zelo majhen organ na dnu možganov, ki proizvaja in sprošča hormone, ki nadzorujejo druge organe in procese v telesu. Hipofiza se odziva na znake hipotalamusa. Sprednja hipofiza je sprednji del hipofize in izloča hormone, ki nadzorujejo fizioloških procesov, vključno z rastjo, razmnoževanjem in stresom. Zadnja hipofiza se nahaja za prednjim delom in izloča hormone, ki uravnavajo vodna bilanca in krčenje maternice med porodom.
3) zorenje - značilna sta dve redukcijski delitvi: med prvo delitvijo spermatocit prvega reda da dva spermatocita drugega reda; v drugem nastanejo štiri spermatide iz dveh spermatocitov drugega reda;
4) tvorba - spermatide se spremenijo v spermatozoide.
Oogeneza poteka skozi tri obdobja:
1) razmnoževanje - se pojavi v obdobju intrauterinega razvoja, razmnoževanje in tvorba jajčnih celic 1. reda - vstop v fazo majhne rasti;
2) rast - pojavi se v delujočem jajčniku, oocit 1. reda primarnega folikla se spremeni v oocit 1. reda v zrelem foliklu;
3) zorenje - pri prvi redukcijski delitvi nastaneta oocit drugega reda in redukcijsko telesce; pri drugi delitvi nastane jajčece in drugo redukcijsko telesce (med ovulacijo v jajcevodih).
Obdobje gametogeneze delimo na dva cikla: 1. mitotski – obdobje razmnoževanja; 2. Mejotski – rast in zorenje. Glavne spremembe v celicah se začnejo v profazi prve redukcijske delitve (faza rasti). Spermatociti in oociti prvega reda gredo skozi 5 stopenj mejoze:
1) leptoten - kromosomi izgledajo kot dolge niti, vzdolž katerih so odebelitve (kromomeri), kromosomi ležijo v obliki šopka.
2) zigoten - homologni kromosomi so razporejeni v parih (konjugacija), ki tvorijo bivalente.
3) pahiten – dvovalenti postanejo krajši in debelejši (premer spiralnih zavojev se poveča); vsak dvovalent se spremeni v tetrado, sestavljeno iz štirih kromatid.
4) diploten - pride do izmenjave homolognih odsekov kromatid (crossover ali crossing over), v dveh kromatidah, ki pripadata različnim kromosomom, pride do prečnega preloma, nato pa se del enega kromotida poveže z delom drugega; začne se proces odbijanja, homologni kromosomi se oddaljujejo drug od drugega, vendar ostanejo povezani na mestih medsebojne izmenjave; spremeni se vsebina genskega materiala.
5) diakineza - bivalenti se skrajšajo in zgostijo. Biološki pomen redukcijske delitve: zagotavlja vzdrževanje stalnega števila kromosomov; med mejozo nastane veliko število novih kombinacij nehomolognih kromosomov; Med postopkom križanja pride do rekombinacije genskega materiala.
Spolne celice. Semenčico sestavljajo: glavica in repek. Glava je lahko različnih oblik (od okrogle do ovalne vretenaste oblike). Glavna sestavina glave je jedro s haploidnim nizom kondenziranih kromosomov, ki so tesno zapakirani. Spredaj je večji del jedra prekrit z akrosomom (sploščen vezikel, ki izhaja iz kompleksa Golgi in je v marsičem podoben lizosomu). Akrosom vsebuje encime (kolagenazo, hialuronidazo, akrozin, kislo fosfatazo), ki so potrebni za prodiranje semenčic v jajčece. Celotna glava in rep sta obdana z membrano; v predelu glave ta membrana vsebuje posebne beljakovine, nekatere od njih so negativno nabite in prispevajo k usmerjenemu gibanju sperme proti jajčecu; druge beljakovine sodelujejo pri vezavi na jajce.
V repu so:
1) vrat - kratek vrat vsebuje 2 centriola, od enega od njih se začne repni aksonem, poteka vzdolž osi do samega konca repa, ima običajno strukturo za flagele in cilije, tj. tvorijo mikrotubule;
2) vmesni del - okoli aksonema je 9 zunanjih fibril in mitohondrijska membrana, ki jo tvorijo spiralno razporejeni mitohondriji;
3) glavni del - po strukturi spominja na cilij z nizom mikrotubulov v aksonemu, obdan z fibrili in plazmalemo;
4) končni del - vsebuje posamezne kontraktilne filamente.
Jajce je velika sferična celica, ki vsebuje rumenjak (proteinsko-lipidni vključki); ima več lupin; se ne more samostojno premikati. Ima jedro, citoplazmo, ES je slabo razvit, mitohondriji nimajo krist. Na obrobju so kortikalna zrnca, ki vsebujejo kisle mukopolisaharide; po oploditvi izginejo. Glede na količino rumenjaka so jajca: alecitalna (ne vsebujejo rumenjaka), oligolecitalna (majhna količina rumenjaka), mezolecitalna (povprečna količina rumenjaka), polilecitalna (veliko rumenjaka). Po razporeditvi rumenjaka: izolecitalni (majhna količina rumenjaka je enakomerno porazdeljena), zmerno telolecitni (rumenjak je skoncentriran na vegetativnem polu jajca), ostro telolecitni (rumenjak zavzema skoraj celotno jajce). Jajčna celica ima premer 130 mikronov, poleg citoleme je sijoča (prozorna) cona, ki jo sestavljajo glikoproteini in glikozaminoglikani (hondroitinžveplova kislina, hialuronska kislina, sialna kislina) in plast folikularnih celic, ki opravljajo trofične in zaščitne funkcije.
Moške in ženske reproduktivne celice imajo enak haploiden niz kromosomov. Jajčece ima kromosom X, semenčica X in Y kromosom. Spol zarodka je povezan s kromosomoma X in Y in se določi v trenutku oploditve. Med procesom mejoze pride do kromosomskih aberacij.
Obstajajo 4 vrste:
1) izbris (pomanjkanje) - nastane zaradi izgube odseka kromosoma;
2) podvajanje (podvojitev) - povezano z vključitvijo dodatnega dela kromosoma;
3) inverzija - nastane, ko se kromosom zlomi in se raztrgan del obrne za 180°;
4) translokacija - odsek kromosoma iz enega para se pritrdi na kromosom iz drugega para. TO kromosomske bolezni povzročijo motnje kromosomskega nabora v zigoti.
Spolni kromatin (Barrovo telesce) je skupek kromatina v nukleoplazmi pod jedrno ovojnico ali blizu nukleolusa. Pri ženskah se pojavi v 60-80% celic, pri moških - 0-4% in velja za genetski znak spola, ker pojavi se v zgodnji fazi razvoja, ko drugi znaki diferenciacije niso izraženi.