Овогенез и сперматогенез — особенности и отличия

Многие пары при планировании беременности стараются узнать как можно больше о своем теле. Особенно важно для зачатия учитывать природные циклы созревания половых гамет, так как именно они играют основную роль в рождении ребенка. Постараемся рассказать, что такое овогенез и сперматогенез и как контролируются эти процессы.

Что такое гаметогенез

Гематогенез представляет собой процесс формирования половых клеток мужским и женским организмом. Он является необходимым, так как половое размножение без сперматозоида и яйцеклетки невозможно. Так как образование мужских и женских гамет имеют разную направленность, принято отдельно рассматривать процесс сперматогенеза и овогенеза.

Сперматогенез

О том, как часто обновляется сперма, можно судить по длительности созревания одного сперматозоида — от 73 до 75 дней. Однако новые клетки продуцируются постоянно, потому количество сперматозоидов после эякуляции восстанавливается в полной мере через 3 суток. В течение этого периода проходит 4 стадии сперматогенеза:

1. Размножение. Начало сперматогенеза начитается с деления так называемых первичных клеток. В результате первого деления появляется 2 типа клеток, первый из которых необходим для дальнейшего продуцирования сперматогоний с диплоидным набором хромосом, а второй при дальнейшем делении переходит в следующую стадию развития гаметы.
2. Период роста. Для последующего образования сперматозоида в сперматоците начинаются активные обменные процессы, синтез белков и ферментов, удвоение хромосомного набора.
3. Созревание. Второй тип клеток получается после редукционного деления сперматоцита I порядка. Этот этап характеризуется 2 стадиями мейоза. В результате первой стадии получаются сперматоциты II порядка вмещающие в себе 23-хромосомный набор. После второго деления сперматоцита образуется 4 сперматиды с гаплоидным набором хромосом. Половина сперматид, получившихся в результате мейоза содержит в себе Х- или У-хромосому. Х-хромосома отвечает за образование плода женского пола, когда У-хромосома отвечает за мужское начало.
4. Формирование. После мейоза начинается переход из сперматиды в сперматозоид, для чего необходимо пройти несколько фаз созревания. В конце спермиогенеза незрелая гамета превращается в спермий.

Что важно знать об овогенезе

Женская гамета в большинстве случаев формируется около 14-18 дней из заложенных в период внутриутробного развития первичных клеток. Будущая яйцеклетка расположена в специфических клетках под название фолликулы, которые защищают и питают ооцит. Важно понимать, что за это время созревает в норме 1-2 гаметы. Весь процесс созревания яйцеклетки делится на 3 периода:

1. Деление. Этот этап осуществляется только в период внутриутробного развития. В результате митотического деления в женском организме закладывается порядка 1 миллиона оогоний. Ооциты, окончив фазу деления к моменту рождения девочки, переходят в профазу I мейоза, которая длится до начала пубертатного периода.
2. Рост. Всего выделяют 2 стадии роста гамет. Первая подготовительная стадия — превителлогенез — характеризуется пропорциональным увеличением всех структурных единиц гаметы и активно продуцируется РНК. Вторая стадия роста, когда происходит выделение фолликулов — вителлогенез — отличается большой частотой роста цитоплазмы клетки, в то время как ядро увеличивается не сильно. Вместе с ростом ооцита созревает и фолликул.
3. Созревание. Стадия характерна двумя делениями мейоза, в результате первого из них зрелые фолликулы лопаются и выпускают ооцит второго порядка. Интересно, что в результате первого деления организмом отсеиваются так называемые неправильные тельца, содержащие У-хромосому. Яйцеклетка заканчивает свое созревание после оплодотворения.

Схема сперматогенеза и овогенеза

Для более четкого понимания необходимо наглядно рассмотреть процесс формирования сперматозоидов и распределения хромосом. Схема сперматогенеза:

Важно понимать, как развивается фолликул. Схема овогенеза:

Какие гормоны регулирую гаметогенез

Гормональная регуляция сперматогенеза и овогенеза осуществляется под воздействием гормонов, секретируемых половыми железами и гипоталамо-гипофизарной частью мозга. Механизм запуска половой системы начинается с продуцирования гипоталамусом рилизинг гормона, который в гипофизе вызывает ответную реакцию — секретирует ЛГ и ФСГ. Именно под воздействием ФСГ сперматогонии и овогонии начинают процесс преображения из первичной стадии развития во вторичную.

У мужчин сперматогенез инициируется тестостероном который выделяются под воздействием ЛГ. Он влияет на деление, рост и созревание спермиев. Вторым важным гормоном является ФСГ. Он присоединяется к рецепторам плазматической мембраны клеток Сертоли, которые ускоряют созревание сперматозоидов и умножение питательных веществ в клетках.

В женском организме оогенез регулируется гормонами яичника эстрогенами. Они вырабатываются стенками фолликула, которые благодаря обратной связи с гипоталамо-гипофизарной частью мозга растут под воздействием ФСГ. Когда накапливается критическое содержание эстрогенов в организме происходит выброс ЛГ и высвобождается ооцит.

Как ведут себя клетки после гаметогенеза

Особенности сперматогенеза и овогенеза включают развитие гаметы после ее формирования. Ооцит заканчивает все стадии деления после оплодотворения яйцеклетки. Он после высвобождения направляется по маточным трубам на встречу сперматозоиду.

После созревания половых клеток в организме мужчины сперматозоиды передвигаются к семявыводящим путям. Там они соединяются с семенной жидкостью, которая обеспечивает их жизнеспособность, питает и защищает от внешних факторов.

Сравнение сперматогенеза и овогенеза

Отличия сперматогенеза от овогенеза, в первую очередь, можно найти в процессе созревания половых клеток. Самое заметное отличие в структуре и размере сперматоцитов и ооцитов. Размер ооцита II порядка достигает гигантских размеров по сравнению со спермием, так как женские клетки нуждаются в большем количестве питательных веществ для нормального развития эмбриона.

Важно знать, что мейоз у сперматозоидов заканчивается до инсеменации, а у женщин после оплодотворения яйцеклетки.

В течение 1 дня в яичках созревает более 25 миллионов спермиев в то время как в женском организме за всю жизнь созревает около 400 гамет. Качество женской гаметы не зависит от внешних факторов, но на овоциты влияют внутренние циклы и гормональный фон. У мужчин гаметогенез продолжается до конца жизни.

Итог

Овогенез и сперматогенез вне зависимости от их колоссальных отличий направлены на достижение общей цели — зачатие ребенка. Но так как мужские и женские клетки выполняют разные функции и секретируются разными системами, их развитие имеет свои особенности.

Сперматозоиды созревают в течение 75 дней и определяют пол будущего ребенка. Обновление спермы происходит в течение 3 дней, в то время как ооцит созревает 1 раз в 26-34 дня. Яйцеклетка отвечает за нормальное развитие плода, потому ее формирование намного сложнее и продолжительнее. Чем еще отличаются половые мужские и женские половые клетки?