Як утворюються гамети. Значення слова гамета в енциклопедії

З нашої статті ви дізнаєтесь, що таке гамета. Це спеціальна клітина, функції якої суворо спеціалізовані. У чому вони полягають? Давайте розбиратися разом.

Що таке гамета: визначення

У перекладі з грецької мови цей термін означає "дружина" або "чоловік". Це якнайточніше визначає його значення. Гамета – це статева клітина. У природі існують два її різновиди - чоловічі та жіночі.

У будь-якому випадку гамети утворюються в результаті розподілу первинних статевих клітин. У цьому їх диплоїдний набір хромосом зберігається. Це зумовлює збільшення їхньої кількості. Процес формування чоловічих та жіночих гамет має свої суттєві відмінності. Так, з одного первинного сперматозоїда утворюються чотири повноцінні клітини, здатні до запліднення. У жіночих гамет таку здатність набуває лише одна яйцеклітина.

Будова яйцеклітини

Що таке гамета жіночого організму? Це завжди нерухома клітина, що містить достатній запас поживних речовин, необхідних розвитку майбутнього організму. Вона має округлу, або кулясту форму. Яйцеклітина надійно захищена кількома оболонками: жовтковою, прозорою та зовнішньою. Її цитоплазма – справжня комора жовткових включень.

Особливості чоловічих статевих клітин

Тепер розберемося, що таке гамета чоловічого типу. Сперматозоїди завжди мають набагато менші розміри, ніж яйцеклітини. Це з тим, що чоловічі гамети містять лише генетичну інформацію. Чому вони позбавлені поживних речовин? Справа в тому, що основою майбутнього організму є саме яйцеклітина, яка має їх у достатній кількості.

Гамети рослин та тварин: подібності та відмінності

Чоловічі гамети тварин рухливі. Сперматозоїди складаються з трьох частин: головки, шийки та хвоста. Перша містить ядро. Його хромосомний набір є гаплоїдним або одинарним. Ця характеристика будови є типовою всім статевих клітин. Головка сперматозоїда також містить акросому, або апікальне тільце. виробляє спеціальний фермент, здатний розчиняти захисні оболонки яйцеклітини. У шийці знаходяться центріолі та мітохондрії. Вони виробляють енергію, необхідну для того, щоб привести в рух хвіст.

Чоловічі гамети рослин називають сперміями. У вищих насіннєвих представників цього царства вони перебувають у пильовиках тичинок. Пересуваються вони за допомогою вітру, комах або людини. Процес їх перенесення на рильце маточка називають запиленням.

Що таке гамета рослин та де вона розташована? Якщо йдеться про яйцеклітину, то це, як і у рослин, нерухома клітина овальної форми. Вона знаходиться в нижній розширеній частині маточки квіток. Щоб відбулося злиття гамет, два спермія пересуваються до жіночої гамети у міру зростання зародкової трубки. Внаслідок їх запліднення утворюється насіння.

У вищих спорових рослин статеві клітини дозрівають у спеціалізованих органах – гаметангіях. У цих організмів у життєвому циклі спостерігається чітке чергування поколінь.

Розглянемо цей процес з прикладу мохів. Його статеве покоління представлене зеленим "килимком". Він складається з окремих листостеблових рослин. Там і формуються гаметофіти, у яких дозрівають статеві клітини. В результаті процесу запліднення, для здійснення якого необхідна вода, зростає безстате покоління - спорофіт. Воно має вигляд коробочки на сухій ніжці. У ній дозрівають клітини безстатевого розмноження, які називаються спорами. Вони потрапляють у ґрунт і знову дають початок гаметофіту. Так фази життєвого циклу змінюють одна одну.

Результат запліднення

Запліднена яйцеклітина називається зиготою. Її хромосомний набір вже є диплоїдним або подвійним. У тварин запліднення буває зовнішнім та внутрішнім. У першому випадку воно відбувається поза організмом самки. Такий спосіб характерний для риб та земноводних. За самець за допомогою вводить сперматозоїди в організм самки. Там відбувається і розвиток плоду, тому такий спосіб є більш прогресивним.

У рослин найскладніший процес злиття гамет спостерігається у квіткових. Воно називається подвійним, тому що зі сперміями з'єднується жіноча гамета та центральна зародкова клітина. В результаті формується зародок, запасна поживна речовина, яка називається ендоспермом, і шкірка. А всі разом – насіння.

Зигота починає дробитися. У цьому формується зародок. Спочатку він складається із одного шару. Він називається бластулою. Далі у ньому починається закладка тканин та майбутніх органів. У цей час він називається гаструлою. Продовжується формування зародка закладкою трьох зародкових листків, у тому числі розвиваються певні органи та його системи.

Отже, у нашій статті ми розглянули, що таке гамета та зигота. Ці структури є носіями спадкової інформації та дають початок новому організму.

Гамети - репродуктивні клітини, що мають гаплоїдний (одинарний) набір хромосом і беруть участь у гаметному, зокрема, статевому розмноженні. При злитті двох гамет у статевому процесі утворюється зигота, що розвивається в особину (або групу особин) зі спадковими ознаками обох батьківських організмів, що продукували гамети.

У деяких видів можливий і розвиток в організм одиночної гамети (неплідненої яйцеклітини) – партеногенез.

Морфологія гамет та типи гаметогамії

Гамети є високодиференційовані клітини. У процесі еволюції вони придбали пристосування для виконання специфічних функцій Ядра як чоловічих, так і жіночих гамет однаково містять спадкову інформацію, необхідну для розвитку організму. Але інші функції яйцеклітини і сперматозоїда різні

Яйцеклітини нерухомі, мають кулясту або злегка витягнуту форму. У яйці містяться всі типові клітинні органоїди, але будова його відрізняється від інших клітин, так як пристосовано для реалізації можливості розвитку цілого організму. Розміри яйцеклітин значно більші, ніж соматичних. Внутрішньоклітинна структура цитоплазми в яйцях специфічна для кожного виду тварин, чим забезпечуються видові (а нерідко та індивідуальні) особливості розвитку. У яйцях міститься ряд речовин, необхідні розвитку зародка. До них належить поживний матеріал (жовток). У деяких видів тварин накопичується стільки жовтка в яйцях, що можуть бути видимі неозброєним оком. Такі ікринки риб та земноводних, яйця рептилій та птахів. З сучасних тварин найбільші яйця у оселедцевої акули - 29 см у діаметрі; діаметр яйця страуса 10,5 см, курки - 3,5 см. Невеликі розміри мають яйця тварин, у яких зародок, що розвивається, отримує харчування з навколишнього середовища, наприклад у вищих ссавців. Діаметр яйця миші 60 ц., Корови 100 ц. Яйце людини в діаметрі має 130-200 ц.

Морфологія гамет різних видів досить різноманітна, при цьому гамети, що продукуються, можуть відрізнятися як по хромосомному набору (при гетерогаметності виду), величині і рухливості (здатності до самостійного пересування), при цьому гаметний диморфізм у різних видів варіює в широких межах - від відсутності диморфізму у вигляді ізогамії до свого крайнього прояву у формі оогамії.

Ізогамія

Якщо гамети, що зливаються, морфологічно не відрізняються один від одного величиною, будовою і хромосомним набором, то їх називають ізогаметами, або безстатевими гаметами. Такі гамети рухливі, можуть нести джгутики або бути амебоподібними. Ізогамія типова для багатьох водоростей.

Анізогамія (гетерогамія)

Гамети, здатні до злиття, розрізняються за розмірами, рухливі мікрогамети несуть джгутики, макрогамети можуть бути як рухливі (багато водоростей), так і нерухомі (позбавлені джгутиків макрогамети багатьох протистів).

Оогамія

Сперматозоїд та яйцеклітина. Здібні до злиття гамети одного біологічного виду різко розрізняються за розмірами та рухливістю на два типи: чоловічі гамети малого розміру та великі нерухомі жіночі гамети - яйцеклітини. Відмінність розміру гамет обумовлена тим, що яйцеклітини містять запас поживних речовин, достатній для забезпечення перших кількох поділів зиготи при її розвитку в зародок.

Чоловічі гамети - сперматозоїди тварин і багатьох рослин рухливі і зазвичай несуть один або кілька джгутиків, винятком є позбавлені джгутиків чоловічі гамети насіннєвих рослин - спермії, які доставляються до яйцеклітини при проростанні пилкової трубки, а також безжгутикові сперматозоїди.

Хоча сперматозоїди несуть мітохондрії, при оогамії від чоловічої гамети до зиготи переходить лише ядерна ДНК, мітохондріальна ДНК (а у разі рослин і пластидна ДНК) зазвичай успадковується зиготою тільки від яйцеклітини.

Гамети(від грецьк.(грецька) Gamete - дружина, gametes - чоловік), статеві, або репродуктивні, клітини тварин і рослин, що забезпечують при злитті розвиток нової особини та передачу спадкових ознак від батьків нащадкам. Р. мають одиночний (гаплоїдний) набором хромосом, що забезпечується складним процесом гаметогенезу. Дві Р., що належать різним особам статі, зливаючись при заплідненні, утворюють зиготу, одержуючу, тобто повний (зазвичай подвійний - диплоїдний) набір хромосом і дає початок новому організму. По морфології Р. розрізняють кількох типів статевого процесу: гетерогамію (підрозділювану на власне гетерогамію, або анізогамію, і оогамію), ізогамію та зигогамію. При гетерогамії (у широкому значенні) дві Р., що беруть участь у заплідненні, розрізняються за формою та (або) розмірами; жіноча Р. називається яйцеклітиною, чоловіча - сперматозоїдом або спермієм. Найбільш поширений тип гетерогамії -оогамія (у всіх багатоклітинних тварин, всіх вищих та багатьох нижчих рослин), при якій яйцеклітина - велика, зазвичай нерухома клітина (марогамета), часто містить запас поживних речовин або супроводжується особливими клітинами для харчування майбутнього ембріона, а сперматозоїди та спермії малі (мікрогамети) і пристосовані до пересування. Сперматозоїдами називають активно рухливі чоловічі Р. - вони мають вібруючий «хвіст», або джгутик (у всіх хребетних і більшості безхребетних тварин), або два (у багатьох безхребетних) або кілька джгутиків (у вищих неквіткових рослин та ряду водоростей). Сперміями називають чоловічі Р., позбавлені джгутиків, нерухомі або пересуваються або активно - за допомогою т.з. амебоїдних рухів, тобто утворення клітинних виростів і перетікання туди вмісту клітини (у круглих черв'яків, більшості членистоногих і деяких багатоніжок), або пасивно - в результаті зростання пилкової трубки (у голонасінних і покритонасінних рослин). Можливо, що ряд організмів, спермії яких нерухомі, активну роль злитті Р. грають яйцеклітини, захоплюючі спермії з допомогою своїх виростів. У голонасінних і покритонасінних рослин спермії є генеративним ядром пилкової трубки, що проростає з пилкового зерна; кожна пилкова трубка містить два таких спермію. При власне гетерогамії, або анізогамії (у ряду зелених і бурих водоростей), обидві Р., що беруть участь у заплідненні, рухливі, забезпечені джгутиками і часто не відрізняються формою, але розрізняються за розмірами (мікро- і макрогамета). При ізогамії, що спостерігається у деяких зелених водоростей, міксоміцетів і нижчих грибів, обидві Г., що утворюють зиготу, однакові морфологічно, але розрізняються фізіологічно і позначаються (+) і (-) Р. При зигогамії у ряду нижчих рослин поняття Р. значною мірою втрачає сенс, бо статевий процес у них полягає у злитті двох фізіологічно різностатевих ділянок міцелію (у зигоміцетів) або двох вегетативних клітин статевого покоління (у зчеплянок і діатомових водоростей), або спеціалізованих ділянок міцелію (у вищих грибів). Г. у них можуть бути названі ті два клітинні ядра, які зливаються при такому статевому процесі, або ділянки протопласту, що містять ці ядра. У одноклітинних тварин Р. можна вважати самі особини, що вступають у фазу статевого розмноження та зливаються при заплідненні.

Гамети - репродуктивні клітини, що мають гаплоїдний набір хромосом і беруть участь у гаметному, зокрема, статевому розмноженні. При злитті двох гамет у статевому процесі утворюється зигота, що розвивається в особину зі спадковими ознаками обох батьківських організмів, що продукували гамети.

У деяких видів можливий розвиток в організм одиночної гамети - партеногенез.

Морфологія гамет та типи гаметогамії

Ізогамія, гетерогамія та оогамія

Морфологія гамет різних видів досить різноманітна, при цьому гамети, що продукуються, можуть відрізнятися як за хромосомним набором, величиною і рухливістю, при цьому гаметний диморфізм у різних видів варіює в широких межах від відсутності диморфізму у вигляді ізогамії до свого крайнього прояву у формі оогамії.

Ізогамія

Анізогамія

Гамети, здатні до злиття, розрізняються за розмірами, рухомі мікрогамети несуть джгутики, макрогамети можуть бути рухливі, так і нерухомі.

Оогамія

Сперматозоїд та яйцеклітина.

Здібні до злиття гамети одного біологічного виду різко розрізняються за розмірами і рухливістю на два типи: малі рухомі чоловічі гамети - сперматозоїди - та великі нерухомі жіночі гамети - яйцеклітини. Відмінність розміру гамет обумовлена тим, що яйцеклітини містять запас поживних речовин, достатній для забезпечення перших кількох поділів зиготи при її розвитку в зародок.

Чоловічі гамети - сперматозоїди - тварин і багатьох рослин рухливі і зазвичай несуть один або кілька джгутиків, винятком є позбавлені джгутиків чоловічі гамети насіннєвих рослин - спермії, які доставляються до яйцеклітини при проростанні пилкової трубки, а також безжгутикові сперматозоїди.

(статеві клітини), які об'єднуються під час статевого розмноження, щоб сформувати нову клітину, яка називається зиготою. Чоловічі гамети – сперма, а жіночі гамети – яйцеклітини. У насіннєвих рослин пилок є чоловічою спермою, що виробляє гаметофіт. Жіночі гамети (яйцеклітини) містяться усередині зав'язі рослини. У тварин гамети виробляються в чоловічих та жіночих. Сперматозоїди рухливі та мають довгий хвоподібний виріст, . Однак яйцеклітини не рухливі та відносно великі порівняно з чоловічою гаметою.

Освіта гамет

Гамети утворюються у вигляді клітинного поділу, званого . Цей процес двоетапного поділу виробляє чотири , які є гаплоїдними. містять лише один набір. Коли гаплоїдні чоловічі та жіночі гамети об'єднуються в процес, який називають заплідненням, вони утворюють зиготу. Зигота містить два набори хромосом.

Типи гамет

Одні чоловічі та жіночі гамети мають однаковий розмір і форму, тоді як інші відрізняються за розміром та формою. У деяких видів водоростей і чоловічі та жіночі майже ідентичні, і зазвичай однаково рухливі. Об'єднання цих типів гамет відоме як . У деяких організмах гамети мають різні розміри та форму, та їх злиття називають або гетерогамією. Вищі рослини, тварини, і навіть деякі види водоростей і грибів виявляють особливий тип анизогамії, званої . При оогамії жіноча гамета не рухлива і набагато більша, ніж чоловіча гамета.

Гамети та запліднення

Відбувається, коли чоловічі та жіночі гамети зливаються. У тварин організмів поєднання сперми та яйцеклітини відбувається у фалопієвих трубах жіночого репродуктивного тракту. Мільйони сперматозоїдів вивільняються під час статевого акту, які потрапляють із піхви до фалопієвих труб.

Сперма спеціально пристосована для запліднення яйцеклітини. Головна область має ковпачкове покриття, зване акросом, яке містить ферменти, що допомагають клітині сперми проникати у статеву залозу (зовнішнє покриття мембрани яєчних клітин). Після досягнення яйцеклітини сперматозоїдна головка зливається з яйцеклітиною. Проникнення крізь zona pellucida (оболонка навколо мембрани яйцеклітини) викликає викид речовин, що змінюють zona pellucida, і запобігає заплідненню яйцеклітини іншими сперматозоїдами. Цей процес має вирішальне значення, оскільки запліднення декількома клітинами сперми або поліспермія спричиняє зиготу з додатковими хромосомами. Це смертельно для зиготи.

Після запліднення два гаплоїдні гамети стають однією диплоїдною клітиною або зиготою. У людей це означає, що зигота матиме 23 пари загалом 46 хромосом. Зигота продовжить поділ за допомогою і в кінцевому підсумку дозрівати в організм, що повністю функціонує. успадкуванням статевих хромосом. Клітини сперми можуть мати один із двох типів статевих хромосом - X або Y. Яйцеклітина має тільки один тип статевих хромосом - Х. Якщо клітина сперми з Y-хромосомою запліднить яйцеклітину, то в результаті індивідуум буде чоловічої статі (XY). Якщо клітина сперми з X-хромосомою запліднить яйцеклітину, то в результаті індивідуум буде жіночої статі (XX).