Полярные тельца для чего нужны
Полярные тельца для чего нужны
Процесс созревания овоцита первого порядка начинается к моменту его освобождения из фолликула. Как и у особей мужского пола, здесь быстро проходят два деления, но вместо четырех функционирующих гамет у особей женского пола образуется в конце концов лишь одна. При каждом делении созревания здесь также образуются две клетки. Но одна из них получает от овоцита первого порядка практически все пищевые запасы, тогда как другая почти или совсем ничего не получает и вскоре погибает.
Клетка, не получившая желточного материала, была первоначально названа «полярным тельцем». Это овоцит с уменьшенным количеством цитоплазмы.
Первое деление созревания обычно протекает в яичнике непосредственно перед разрывом фолликула. При этом делении овоцит первого порядка делится на два овоцита второго порядка. Один из них получает мало цитоплазмы и называется первым полярным тельцем. Второе деление созревания не происходит до тех пор, пока яйцо не выделится из яичника и (у млекопитающих) в него не проникнет сперматозоид. При втором делении овоцит второго порядка, получивший все пищевые запасы, делится вновь. Основная масса цитоплазмы при этом делении также переходит в одну из двух получившихся оотид, называемую теперь созревшей яйцеклеткой.
Другая оотида — это второе полярное тельце. Иногда первое полярное тельце также делится, что свидетельствует о гомологичности делений созревания у обоих полов. Обычно, однако, оно дегенерирует несколько раньше. Второе полярное тельце точно так же дегенерирует вскоре после своего появления, оставляя из четырех потенциальных оотид только одну, которая в состоянии нормально функционировать.
Редукция числа хромосом при созревании
Одновременно с рассмотренными выше явлениями при созревании мужских и женских половых гамет в их ядерном веществе происходят изменения, также имеющие огромное значение. Существенной частью ядра является хроматин. В покоящейся клетке хроматин рассеян по всему ядру, образуя небольшие гранулы. В делящейся клетке эти гранулы соединяются в тела различной длины и формы — хромосомы.
По их поведению при клеточном делении, при созревании половых клеток, при партеногенезе и в связи с данными генетики мы знаем, что хромосомы играют важнейшую роль в наследственности, определяя тот путь, по которому должно идти индивидуальное развитие.
При митотическом делении клетки хромосомы располагаются в экваториальной плоскости веретена, расщепляются с математической точностью по длине, и каждая дочерняя хромосома переходит в одну из новых клеток. Затем как хромосомы, так и цитоплазма растут до тех пор, пока не будут готовы к следующему делению.
Справедливо не только то, что каждая клетка возникает из ранее существовавшей клетки, как это утверждал около ста лет назад Вирхов в своей знаменитой фразе «Omnis cellula e cellula», но мы теперь знаем, что и каждая хромосома возникает из ранее существовавшей хромосомы. Мы знаем также, что дочерняя клетка похожа на материнскую потому, что она имеет такие же хромосомы.
Известно, что у любого вида животных все клетки тела имеют одно и то же число хромосом. У лошадиной аскариды (Ascaris megalocephala) их количество равняется только четырем (кроме половых хромосом), в силу чего эта форма дала нам очень много сведений о хромосомах. Drosophila, плодовая муха, имеет только восемь хромосом; так как этих мух легко разводить тысячами, они дали чрезвычайно много для наших знаний о характере наследования. Среди млекопитающих наименьшее количество — 22 хромосомы — имеет опоссум, опыты на котором помогли Пейнтеру в его открытии половых хромосом у млекопитающих.
На основе данной работы Пейнтер смог определить половые хромосомы у человека и установить, что их у него имеется 48.
Если тщательно изучить хромосомы, присутствующие в клетках какого-нибудь вида, то станет ясно, что каждая хромосома имеет свои собственные свойства. Они вовсе не одинаковы, как это, к сожалению, представлено на многих упрощенных изображениях митоза. Больше того, хромосомы существуют парами, члены которых одинаковы по размерам и форме. Компоненты этих пар не обязательно располагаются рядом друг с другом в веретене обычного соматического митоза, но методические микроизмерения и сравнения позволили цитологам расположить хромосомы клетки по сходным парам.
Значение этого интересного факта будет рассмотрено ниже в связи с созреванием и оплодотворением.
Генетики подтвердили и расширили открытие цитологов в отношении биологического значения хромосом. Наследственные элементы, или «гены», рассматриваются как самовосстанавливающиеся тела в хромосомах, причем каждый ген определяет особый «единичный признак». Гены различных признаков, по-видимому, располагаются в определенном месте хромосомы. Это было установлено таким разведением животных, при котором изменяются определенные признаки. Микроскопическое изучение половых клеток у особей, проявляющих или утративших данные признаки, обнаружило соответствующие изменения в веществе хромосом.
Конечно, гены, подобно атомам, по величине являются ультрамикроскопическими. Биолог может судить об их существовании и расположении лишь путем наблюдения комбинаций и перекомбинаций субстанций, в которых, по его мнению, присутствуют гены, точно так же как физик судит об электронном строении атома, которого он не может видеть. Таким образом, из множества разнообразных данных стало абсолютно ясно, что хромосомы являются важнейшими звеньями в бесконечной цепи наследственности. Определенное количество пар хромосом постоянно сохраняется благодаря митозу во всех клетках особи и передается с помощью гамет организмам следующих поколений.
Сперматогенез и овогенез
Гаметогенез (греч. gamete– жена, gametes – муж + genesis – зарождение)
Гаметогенезом называют процесс образования половых клеток (гамет). Этот процесс происходит у мужских и женских особей в гонадах (половых железах), представленных семенниками (яичками) и яичниками.
Гаметы (n) образуются в результате мейоза из клеток-предшественников (2n, как у соматических клеток). Половые клетки гаплоидны, то есть имеют в два раза меньшее число хромосом, чем клетки-предшественники. Мужская (n) и женская (n) гаметы, сливаясь друг с другом в процессе оплодотворения, образуют зиготу (2n).
Таким образом, за счет гаплоидности гамет (в результате мейоза) поддерживается постоянное количество хромосом в ряду поколений, не происходит их удвоения.
Процессы сперматогенеза и овогенеза (оогенеза) требуют нашего более детального изучения.
Сперматогенез (греч. sperma – семя + genesis – зарождение)
Половые клетки в этой фазе называются сперматоцитами I порядка, они теряют способность к митотическому делению.
На фазу роста приходится S-период: происходит удвоение ДНК, в результате чего набор хромосом сперматоцита I порядка становится (2n4c).
Происходит первое деление мейоза (мейоз I). В результате из сперматоцитов I порядка (2n4c) образуются сперматоциты II порядка (n2c). Между мейозом I и мейозом II практически отсутствует интерфаза, поэтому сперматоциты II порядка (n2c) сразу же вступают в мейоз II, в результате которого образуются сперматиды (nc).
Овогенез, или оогенез (греч. ōón — яйцо + genesis – зарождение)
Половые клетки в этой фазе называются ооцитами I порядка, они теряют способность к митотическому делению.
Ооциты I порядка (2n4c) вступают в первое деление мейоза, в результате которого образуются ооциты II порядка (n2c) и первое полярное (направительное) тельце, которое не несет большой функциональной значимости и подвергается дегенерации.
Второе деление мейоза начинается только после взаимодействия овоцита II порядка (n2c) со сперматозоидом. В результате этого образуется яйцеклетка (nc) и второе полярное тельце, которое также подвергается дегенерации.
Строго говоря, при овуляции из яичников выходит не «яйцеклетка», а ооцит II порядка, который ждет встречи со сперматозоидом для продолжения деления и развития будущего зародыша. Если такого взаимодействия не происходит, то яйцеклетка подвергается дегенерации.
Оплодотворение
При внутреннем оплодотворении сперматозоид сливается с яйцеклеткой в женских половых путях, куда самец вводит семенную жидкость со сперматозоидами.
При внешнем оплодотворении сперматозоид сливается с яйцеклеткой вне половых путей самки, например, у двустворчатых моллюсков оплодотворение происходит в мантийной полости самки.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
ПОЛЯРНЫЕ ТЕЛЬЦА
Смотреть что такое «ПОЛЯРНЫЕ ТЕЛЬЦА» в других словарях:
Полярные тельца — см. Метахромазия, Волютин. (Источник: «Словарь терминов микробиологии») … Словарь микробиологии
Полярные струйные течения — Полярное струйное течение, или джет часто наблюдаемое в космосе явление, когда из компактного объекта вдоль его оси вращения выбрасываются потоки вещества. Причиной обычно служат динамические взаимодействия внутри аккреционного диска. Когда… … Википедия
Направительные тельца — (биологические) то же, что Полярные тельца … Большая советская энциклопедия
Направительные тельца полярные т — Направительные тельца, полярные т. * накіравальныя цельцы, палярныя ц. * polar bodies or p. cells мелкие клетки, образующиеся и затем исчезающие в течение развития ооцита, неспособные к оплодотворению. Каждое Н. т. содержит одно ядро и гаплоидный … Генетика. Энциклопедический словарь
Путеводные тельца — или руководящие, или редукционные, или полярные представляют собой отделившиеся абортивные яйца и выделяются в числе двух (или одного при партеногенезе) яйцом перед оплодотворением (см. Редукция). В настоящее время Мевес доказал, что у пчел при… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
ЯЙЦО — (ovum), женская половая клетка, из к рой в результате оплодотворения или путём партеногенеза развивается новый организм. У животных Я., или яйцеклетка, высокоспециализиров. клетка, содержащая питат. вещества, необходимые для развития зародыша. У… … Биологический энциклопедический словарь
РЕГРЕССИЯ — РЕГРЕССИЯ, количественные изменения одного явления, наступающие в связи с изменениями другого явления, находящегося с первым в корреляционной связи. Так, последовательные изменения веса в отдельных частях какого либо однородного по основным… … Большая медицинская энциклопедия
Митоз — Фазы митоза Митоз (греч … Википедия
Оплодотворение — сингамия, у растений, животных и человека слияние мужской и женской половых клеток гамет (См. Гаметы), в результате чего образуется Зигота, способная развиваться в новый организм. О. лежит в основе полового размножения и обеспечивает… … Большая советская энциклопедия
Полярные тельца
Полярные тельца или полоцит — клетки, которые образуются во время созревания яйцеклетки в результате двух последовательных мейотического деления. Полярные тельца в результате неравномерного разделения содержат хромосомы и незначительное количество цитоплазмы, являются неполноценными клетками и, как правило, быстро деградируют.
Первое и второе полярное тельце
В первый мейтоичний разделение вступает предшественник яйцеклетки, ооцит первого порядка или первичный ооцит, содержащий тетрплидний набор хромосом 4n. В результате первого раздела ооцит первого порядка делится на ооцит второго порядка, который станет затем яйцеклеткой и содержит большую часть цитоплазмы и первом полярное тельце. Поэтому вторичный ооцит и первое полярное тельце содержит диплоидный набор хромосом, 2n. Первое полярное тельце во многих случаях не вступает во второй мейотическое деление, а дегенерируют через несколько часов после формирования.
Вторичный ооцит вступает во второй мейотическое разделение (у млекопитающих и других видов уже после оплодотворения), в результате которого формируется яйцеклетка, с основной частью цитоплазмы и второе полярное тельце. Обе клетки содержат гаплоидный набор хромосом, 1n (не считая ядерного материала сперматозоида). Второе полярное тельце, в отличие от первого, не разрушается и остается в течение первых стадий дробления — митотических делений зиготы.
Мейотическое разделение во время оогенеза (образование яйцеклетки) отличается от мейтоичного разделения сперматогенеза (образования сперматозоида) ли не центральным размещением хромосом во время метафаз 1 и 2. Вероятно разделения, к которому присоединении хромосомам, что отойдут к полярному тельца, размещается очень близко к клеточной мембране таким образом, что окончание мейоза I приводит к отделению первого полярного тельца.
Медицинское использование полярных телец
Полярные тельца используются для преимплантационной генетической диагностики — способа проанализировать будущие эмбрионы на наличие возможных болезней к имплантации (образование плаценты, а также соединения зародыша с материнским организмом). Плюсом использования полярного тельца для генетического анализа в отличие от биопсии эмбриона является ранняя стадия проведения анализа и неинвазивность методики — ткани эмбриона не используются при таком анализе. Однако минусом биопсии полярного тельца является то, что материалы, взятые на анализ с полярного тельца не в полной мере могут быть тождественными материалам зиготы.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Полярное тельце
Проникновение спермия в ооцит второго порядка является сигналом для завершения второго мейотического деления ооцита, в результате чего образуются яйцеклетка и второе полярное тельце. Второе полярное тельце тотчас же дегенерирует, а жгутик спермия рассасывается в цитоплазме яйцеклетки. [6]
У особей женского пола мейоз происходит в яичниках, так же как у цветковых растений каждая материнская клетка ( овоцит 1-го порядка) дает начало лишь одной функционирующей клетке с уменьшенным набором хромосом, тогда как три другие клетки дегенерируют. Это происходит таким образом, что в результате первого деления меиоза овоцит 1-го порядка образует полярное тельце. Полярное тельце полностью отделяется от овоцита. При втором делении меиоза сходным путем образуется еще одно полярное тельце. [10]
Следующая фаза развития, называемая созреванием яйцеклетки, начинается лишь с наступлением половой зрелости. Но цитоплазма делится очень несимметрично, так что получаются два ооцкта второго порядка, резко различающихся по величине: один представлен маленьким полярным тельцем, а другой-большой клеткой, в которой заложены все возможности для развития. И наконец, происходит второе деление мейоза: две сестринские хроматиды каждой хромосомы, полученной при первом делении, отделяются друг от друга в результате процесса, сходного с анафазой митоза, с той разницей, что теперь имеется лишь половина обычного диплоидного числа хромосом. После расхождения хромосом цитоплазма большого ооцита второго порядка вновь делится асимметрично, что ведет к образованию зрелой яйцеклетки и еще одного маленького полярного тельца ; при этом обе клетки получают гаплоидное число одиночных хромосом. Благодаря двум несимметричным делениям цитоплазмы ооциты сохраняют большую величину, хотя они и претерпели два деления мейоза. Все полярные тельца очень малы, и они постепенно дегенерируют. [13]