Размножение — способность воспроизводить себе подобных. Су- ществование вида поддерживается размножением. Известны две формы размножения: бесполое и половое.
Бесполое размножение
В бесполом размножении принимает участие одна родительская особь. В результате бесполового размножения можно получить боль- шее количество особей, подобных предыдущей.
Основные формы бесполового размножения
Деление на два, сопровождается митозом (амеба). Множественное деление — шизогония (малярийный плазмодий). Почкование (дрожжи, гидра) (рис. 58).
Рис. 58. Почкование дрожжевых грибов.
Рис. 59. Вегетативное размножение растений.
1 — вегетативное размножение земляники надземными ползучими побегами; 2 — подземные клубни картофеля (темный клубень — старый, из которого выросло все растение); 3 — молодило, размножается откидышами; 4 — луковички в соцветии дикого лука; 5 — луковицы-«детки» в луковице; 6 — клубнелуковица шафрана; 7 — клубнелуковица шафрана в продольном разрезе; 8 — корневище осоки; 9 — корневище ириса (касатки); 10 — корневище купены; 11 — элодея, размножающаяся частями побегов.
Спорообразование (у растений).
Вегетативное размножение (у растений) — корневищами, клубнями, луковицами, усами, частями листа, стебля (рис. 59).
Половое размножение
Половое размножение осуществляется при участии двух особей, поэтому организму свойственна двойственная наследственность. Половое размножение сопровождается половым процессом, при котором происходит слияние двух половых клеток (гамет). Развитие гамет у многоклеточных животных происходит в половых железах (гонадах). Мужские половые клетки (сперматозоиды) образуются в семенниках, женские половые клетки (яйцеклетки) — в яичниках. Гаметы — высокодифференцированные клетки, имеющие гаплоидный набор хромосом.
Строение яйцеклеток
Яйцеклетки неподвижны, имеют ядро, цитоплазму, питательный материал (желток).
По содержанию желтка яйцеклетки бывают:
• изолецитальными (бедными желтком): желток распределен равномерно по цитоплазме. Такие яйцеклетки у млекопитающих (рис. 60, 61);
Рис. 60. Яйцеклетка млекопитающего.
1 — цитоплазма; 2 — ядро; 3 — оболочка; 4 — фолликулярные клетки.
Рис. 61. Типы яйцеклеток по количеству и расположению желтка.
а — алецитальная; б — гомолецитальная (изолецитальная); в — телолеци-
тальная; г — центролецитальная.
• телолецитальными — желток находится на одном из полюсов (вегетативном). Эти яйцеклетки характерны для земноводных, рептилий, птиц. Полюс без желтка называют анимальным (рис. 61);
• центролецитальными — желток расположен вокруг ядра. По периферии находится свободная от желтка цитоплазма. Эти яйцеклетки характерны для насекомых.
Строение сперматозоида
Сперматозоиды способны двигаться. Сперматозоиды млекопитающих имеют головку, шейку, хвост. На переднем конце головки находится акросома (видоизмененный комплекс Гольджи). Остальная часть головки занята ядром. В шейке находится центриоль и митохондрии. Хвост — это жгутик, необходимый для передвижения (рис. 62).
Вопросы для самоконтроля
1. Что такое размножение?
2. Какие формы размножения известны?
Рис. 62. Строение сперматозоида млекопитающих. А — общий вид; Б — схема строения.
1 — головка; 2 — шейка; 3 — хвост; 4 — аппарат Гольджи (акросома); 5 — ядро; 6 — митохондрии; 7 — осевая нить (жгутик); 8 — центриоли.
3. Какие формы бесполого размножения известны?
4. Сколько особей принимает участие в половом размножении?
5. Где образуются половые клетки у многоклеточных организмов?
6. Как классифицируют яйцеклетки по содержанию желтка?
7. Какое строение имеет сперматозоид человека?
Ключевые слова темы «Размножение»
акросома
амеба
вид
гамета
головка
гонады
грибы
движение
деление
дрожжи
жгутик
желток
животные земноводные клетка клубни
комплекс Гольджи конец корневище лист
луковица
малярийный плазмодий
материал
митоз
митохондрии
млекопитающие
насекомые
наследственность
организм
особь
периферия
подобный
половые железы
полюс
почкование
процесс
птицы
размножение
растение
рептилии
семенники
содержание
сперматозоиды
спорообразование
способность
стебель
существование
усы
форма
хвост
центриоли
цитоплазма
шейка
шизогония
ядро
яичник
Гаметогенез
Процесс образования половых клеток называют гаметогенезом.
Сперматозоиды образуются в результате сперматогенеза, яйцеклетки в результате овогенеза.
Клетки зачаткового эпителия в мужских и женских половых железах претерпевают ряд последовательных митотических и мейотических делений. В результате этих делений образуются мужские гаметы (сперматозоиды) и женские гаметы (яйцеклетки). Они имеют гаплоидный набор хромосом.
Сперматогенез
Сперматогенез — образование мужских половых клеток (спер- матозоидов) — происходит в стенках извитых канальцев семенника. Этот процесс условно делят на четыре периода.
1-й период — размножение. Наружный слой клеток семенных канальцев имеет диплоидный набор хромосом. Эти клетки де-
лятся митозом. Их число увеличивается. Образовавшиеся клетки называют сперматогониями. Они имеют округлую форму и крупное ядро.
2-й период — период роста. Сперматогонии перемещаются в зону роста, расположенную ближе к просвету канальца. Клетки увеличиваются в размерах и их называют сперматоцитами I порядка.
3-й период — созревание. В этом периоде происходит два мейотических деления. Каждый сперматоцит I порядка в результате первого мейотического деления образует два сперматоцита II порядка с гаплоидным набором хромосом. После второго мейотического деления из сперматоцитов I порядка образуются по две сперматиды, представляющие собой овальные клетки небольших размеров.
В 4-м периоде формирования сперматиды перемещаются ближе к просвету канальца. Из сперматид формируются сперматозоиды, имеющие определенное строение. Хвосты сперматозоидов направлены в просвет канальца. Таким образом, из одного сперматогония формируется четыре сперматозоида (рис. 63).
Рис. 63. Схема процессов сперматогенеза и спермиогенеза у человека.
Вопросы для самоконтроля
1. Что такое гаметогенез?
2. Как называют процесс образования сперматозоидов?
3. Где происходит сперматогенез?
4. Сколько периодов в сперматогенезе выделяют?
5. Каким делением сопровождается образование сперматогоний?
6. Каким делением сопровождается образование сперматоцитов II порядка?
7. Как называют клетки в периоде размножения?
8. Как называют клетки в периоде созревания?
9. Как называют клетки в периоде роста?
10. Сколько клеток образуется из одного сперматоцита I порядка?
Ключевые слова темы «Гаметогенез. Сперматогенез»
гаметогенез
гаметы
деление
железы
зона
информация
канальцы семенника
клетка
мейоз
митоз
набор
образование
овогенез
организм
период
просвет
процесс
развитие
размер
размножение
результат
рост
слой
созревание
сперматиды
сперматогенез
сперматогонии
сперматозоиды
сперматоцит I порядка
сперматоцит II порядка
стенка
строение
формирование
хвосты
хромосомы
эпителий
яйцеклетка
Овогенез
Процесс развития женских половых клеток (яйцеклеток), во время которого клетки яичника — овогонии — превращаются в яйцеклетки, называется овогенезом. В овогенезе выделяют 3 периода: размножение, рост и созревание.
1-й период — размножение — заканчивается до рождения. Клетки зачаткового эпителия делятся митозом, и образуются овогонии.
Во 2-ом периоде — роста — образуются овоциты I-го порядка, которые до полового созревания остаются на стадии профазы первого мейотического деления. Овоциты I порядка на этой стадии могут оставаться очень долго (десятки лет). С наступлением половой зрелости каждый месяц один из овоцитов I порядка увеличивается, окружается фолликулярными клетками, обеспечивающими питание.
Наступает 3-й период — созревание. Овоцит I порядка заканчивает первое мейотическое деление, и образуется 1 овоцит II порядка и полярное (редукционное) тельце. Второе мейотическое деление идет до стадии метафазы, но не продолжается дальше до тех пор, пока овоцит не соединится со сперматозоидом. Это про- исходит в яйцеводах. Овоцит II порядка заканчивает второе деление мейоза, образует овотиду — крупную клетку и второе полярное тельце.
Таким образом, из 1 овогонии образуются 1 овотида и 3 полярных тельца. Редукционные тельца разрушаются. Период форми- рования отсутствует.
Процесс образования половых клеток регулируется гормонами (рис. 64, 65).
Вопросы для самоконтроля
1. Как называют процесс формирования женских половых клеток?
2. Где происходит овогенез?
3. Сколько периодов выделяют в овогенезе?
4. Каким делением сопровождается образование овогоний?
Рис. 64. Схема процесса овогенеза у человека.
Рис. 65. Схема, иллюстрирующая завершение первого (А) деления мейоза и второе (Б) деление мейоза, приводящее к образованию яйцеклетки (В). s-хромосома состоит из одной хроматиды; d-хромосо- ма состоит из 2 хроматид.
5. Как называют клетки, находящиеся в периоде роста?
6. Как называют клетки, образующиеся в результате первого мейотического деления в периоде созревания?
7. Как называют клетки, образующиеся в результате второго мейотического деления?
8. Сколько клеток образуется из одного овоцита первого порядка?
Ключевые слова темы «Овогенез»
гормоны
девочка
деление
зрелость
клетка
месяц
метафаза
митоз
овогенез
овогоний
овотида
овоцит I порядка овоцит II порядка период питание
полярное тельце
профаза
процесс
развитие
размер
размножение
рождение
рост
созревание
сперматозоид
стадия
формирование
эпителий
яичник
яйцевод
яйцеклетка