Виды гамет человека и их характеристики
Гаметы различаются между собой набором хромосом, размерами, подвижностью и другими признаками. У человека они представлены:
- сперматозоидом (мужская половая клетка);
- яйцеклеткой (женская половая клетка).
Остальные клетки человеческого организма ― соматические.
Рассмотрим строение мужских и женских половых клеток в виде сравнительной таблицы.
Сперматозоид |
Яйцеклетка |
Подвижный. Двигательная активность осуществляется благодаря жгутикам. Развивает скорость до 5 см/ч. |
Не имеет специальных двигательных органов. В связи с этим, является неподвижной. Оплодотворенная яйцеклетка преодолевает расстояние до полости матки (10 см) за 4―7 суток. Перемещение происходит за счет мерцания ресничек на слизистой оболочке маточной трубы |
Мелкий (до 70 мкм) |
Сравнительно крупная (около 120 мкм) |
Дополнительные оболочки отсутствуют |
Дополнительные оболочки выполняют защитную функцию и позволяют прикрепиться зародышу к стенке матки |
Запас питательных веществ отсутствует |
Имеет запас питательных веществ в цитоплазме (желток и гранулированные пигменты) |
Цитоплазматическая сегрегация не свойственна |
Свойственна цитоплазматическая сегрегация. Даже после оплодотворения в яйце, которое пока не подверглось дроблению, перераспределяется цитоплазма, что определяет направление развития тканей эмбриона |
Полярность отсутствует |
Полярность обусловлена наличием вегетативного и анимального полюсов |
Форма вытянутая. Имеет головку, шейку и хвост |
Форма шарообразная или эллипсоидная |
Несет отрицательный заряд (поэтому сперматозоиды отталкиваются друг от друга и не склеиваются) |
Не несет заряда |
До 200 млн. за одно семяизвержение |
Яйцеклетки образуются в яичниках женщины, в количестве 1―2 за менструальный цикл |
Имеет крупное ядро с генетической информацией и небольшой объем цитоплазмы |
Имеет ядро и большой объем цитоплазмы |
Окружен семенной жидкостью со щелочной средой |
Окружена жидкостью с кислой средой |
Сравнительно устойчив к неблагоприятным факторам среды |
Отличается низкой устойчивостью к неблагоприятным факторам среды |
Сперматозоиды имеют видоизмененный аппарат Гольджи (акросому), который содержит ферменты для растворения оболочек яйцеклетки. Это облегчает проникновение в нее при оплодотворении.
При изучении характеристик в таблице становится понятно, насколько противоположны свойства у сперматозоида и яйцеклетки.
Отличия от соматических клеток
На гаметы природой возложены уникальные функции, которые заключаются в передаче наследственной информации между поколениями. Генетический набор данных содержатся в ядрах половых клеток. Несмотря на явные отличия между мужскими и женскими гаметами, они имеют общие свойства. По сравнению с соматическими, половые клетки выделяет ряд характерных особенностей:
- В ядре присутствует одинарный набор хромосом. Это обеспечивает в зиготе (клетке, образованной при слиянии сперматозоида и яйцеклетки) воспроизведение диплоидного хромосомного набора, типичного для организма конкретного вида. В гамете содержится 23 хромосомы, в зиготе ― 46.
- Уникальное ядерно-цитоплазматическое соотношение. У яйцеклетки цитоплазмы много. В ней содержатся питательные вещества для будущего зародыша. У сперматозоида, наоборот, цитоплазмы мало, зато есть большое ядро с наследственным материалом. Его доставка к яйцеклетке и является одной из основных функций мужской гаметы.
- Сравнительно низкий уровень обменных процессов в клетке. Мужская гамета не вступает в митоз (непрямое деление), а женская приобретает эту способность только после оплодотворения, когда становится зиготой.
Образование гамет
Каждая гамета человека образуется путем деления клеток. Этот процесс состоит из двух этапов и называется мейозом. Генетический материал в родительской клетке распределяется между 4-мя дочерними. Они имеют половину хромосом от количества, содержащегося у родителя.
Производство сперматозоидов называется сперматогенезом. Процесс протекает внутри мужских яичек непрерывно.
Развитие яйцеклетки называется оогенезом. В процессе мейоза образуется большая яйцеклетка (ооцит) и полярные тела, имеющие меньшие размеры. Они не участвуют в оплодотворении, в отличие от ооцита.
Половые хромосомы
Сперматозоиды являются гетерогаметическими. То есть, они содержат два типа хромосом: Х или Y. При этом яйцеклетка является носителем только Х-хромосомы. Она гомогаметична. Пол будущего ребенка зависит от того, какой из сперматозоидов примет участие в оплодотворении:
- с Х-хромосомой ― девочка;
- с Y-хромосомой ― мальчик.
Поэтому пол ребенка определяет мужчина.
Гаметы принимают участие в зачатии, а значит, дают начало новой жизни. Яйцеклетка полностью готова к оплодотворению после полного созревания и выхода из фолликула в маточную трубу. В редких случаях в женскую половую клетку попадает два сперматозоида. В таких случаях формируются триплоидные эмбрионы (с аномалиями хромосомного набора). Обычно они нежизнеспособны и погибают в течение нескольких дней с момента зачатия. Вопреки известному предположению, оплодотворение яйцеклетки двумя сперматозоидами не приводит к рождению однояйцевых близнецов. При созревании двух яйцеклеток в пределах одного менструального цикла возможна многоплодная беременность.
Мужу поставили диагноз «астенозооспермия». Что это значит?
Астенозооспермия ― это уменьшение концентрации подвижных сперматозоидов, что является одной из причин бесплодия. У человека они подвижные. Неподвижные мужские гаметы имеют семенные растения, нематоды и членистоногие. У этих организмов спермии доставляются к яйцеклетке при прорастании пыльцевой трубки. У человека оплодотворение происходит при самостоятельном перемещении сперматозоидов к женской половой клетке. От скорости их движения зависит вероятность зачатия.
Чем отличается зигота от гаметы?
Планируем с женой ребенка. Как улучшить качество спермы перед зачатием?
Чтобы улучшить качество спермы, нужно вести активный образ жизни. Например, заняться спортом, больше гулять на свежем воздухе. Желательно отказаться от вредных привычек: алкоголя и курения. Старайтесь избегать стрессов, употребляйте в пищу больше витаминизированных натуральных продуктов: овощей, фруктов. Выделите достаточно времени для сна (6―8 часов).
Мы с мужем хотим девочку, но по материнской линии у всех женщин мальчики. Какова вероятность зачатия девочки?
Не можем зачать ребенка уже два года. Муж прошел обследование, результаты спермограммы хорошие ― определены подвижные мужские гаметы и в целом качественная сперма. Получается, причина во мне?
В большинстве случаев «виновником» бесплодия является женщина. Вам нужно обратиться к гинекологу, пройти полное обследование. В частности, сдать анализ крови на гормоны и сделать УЗИ для определения роста доминантного фолликула с последующим созреванием яйцеклетки. Рекомендую также проверить проходимость маточных труб.