Статеве розмноження — види, значення, форми і способи

Статеве розмноження передбачає утворення нових особин не з частин батьківського організму, як при безстатевому, а з зиготи, що утворюється при злитті чоловічої та жіночої статевих клітин. Статеве розмноження в природі зустрічається у більшості видів і має переваги перед безстатевим, тому що при ньому відбувається об’єднання спадкового матеріалу батьківських організмів.

Гамети

Статеві клітини, або гамети відрізняються за будовою від інших клітин тіла.

Гамети мають зменшене вдвічі кількість спадкової інформації (число хромосом). Це досягається при мейозі – особливий вид поділу, характерному для країн, що розвиваються гамет.

Органи, в яких відбувається розвиток статевих клітин (гаметогенезу), у рослин називаються гаметангиями. Сама рослина, на якому розвиваються гамети називають гаметофитом.

Жіночі гамети називаються яйцеклітинами, а чоловічі – спермиями або сперматозоїдами (при наявності джгутика).

У тварин чоловічої статі гамети розвиваються в статевих залозах, званих семенниками, а жіночої статі – яєчниками.

Гамети у різних видів розрізняються за розмірами і здатності рухатися. У ссавців і людей яйцеклітини великі і нерухомі, а сперматозоїди дрібні і рухливі.

Запліднення

Дозрілі гамети можуть з’єднуватися з гаметами іншої статі. Цей процес називається заплідненням і у різних тварин здійснюється в двох формах:

• зовнішнє запліднення, що здійснюється за межами тіла (земноводні, риби);
• внутрішнє, коли гамети зустрічаються всередині тіла самки.

Запліднена яйцеклітина (зигота) має повний набір хромосом, де половина отримана від батьківської, а половина від материнської особини.

Раздельнополость і гермафродитизм
У деяких видів рослин і тварин і чоловічі, і жіночі гамети розвиваються в тілі однієї особини. Такі види називають гермафродитами.

Прикладами гермафродитних видів є:

Якщо у виду є окремо чоловічі і жіночі організми, що і буває в більшості випадків, то кажуть, що ці тварини різностатеві.

Коли чоловічі і жіночі організми одного виду мають помітні відмінності в зовнішньому будову або забарвленням, кажуть, що для даного виду характерний статевий диморфізм.

Види статевого розмноження

Крім власне статевого розмноження зі злиттям статевих клітин зустрічаються інші види:

При партеногенезі потомство розвивається з незапліднених яйцеклітин.

Зустрічається партеногенез у

При партеногенезе немає обміну спадковим матеріалом і все потомство схоже на материнський організм.

Кон’югація – це статеве розмноження без утворення статевих клітин. Характерно, наприклад, для водоростей. Клітини різних особин на час зростаються і обмінюються генетичним матеріалом.

У одноклітинних водоростей зустрічається злиття цілих батьківських клітин з наступним розподілом на 4 клітини.

У рослин статеве розмноження зазвичай поєднується з вегетативним. Наприклад, цибуля зазвичай розмножують пагонами – цибулинами, але для лука характерно і статеве розмноження, він цвіте і після запилення утворює насіння.

Вегетативне розмноження здійснюється швидше і важливо для захоплення території.

Що ми дізналися?

Статеве розмноження здійснюється декількома способами і має свої плюси і мінуси. Значення статевого розмноження організмів полягає в підвищенні їх можливостей до пристосування до умов середовища. Недоліком його є залежність від наявності особин обох статей і менша швидкість, ніж у вегетативного.

Анатомія та виробництво статевих клітин

Організми, які розмножуються статевим шляхом , роблять це шляхом виробництва статевих клітин, які також називають гаметами . Ці клітини дуже відрізняються для самців і самиць одного виду. У людини чоловічі статеві клітини або сперматозоїди (сперматозоїди) відносно рухливі. Жіночі статеві клітини, які називаються яйцеклітинами або яйцеклітинами, є нерухомими та набагато більшими порівняно з чоловічою гаметою.

Коли ці клітини зливаються в процесі, який називається заплідненням , отримана клітина (зигота) містить суміш генів, успадкованих від батька та матері. Статеві клітини людини утворюються в органах репродуктивної системи, які називаються гонадами . Статеві залози виробляють статеві гормони , необхідні для росту і розвитку первинних і вторинних репродуктивних органів і структур.

Ключові висновки: статеві клітини

• Статеве розмноження відбувається шляхом злиття статевих клітин, або гамет.
• Гамети у самців і жінок у певному організмі сильно відрізняються.
• Для людини чоловічі гамети називаються сперматозоїдами, а жіночі — яйцеклітинами. Сперматозоїди також відомі як сперма, а яйцеклітини також відомі як яйцеклітини.

Анатомія статевої клітини людини

Чоловічі статеві клітини (сперма) наближаються до жіночої статевої клітини (незаплідненої яйцеклітини) до зачаття. Авторство: Science Picture Co/Subjects/Getty Images

Чоловічі та жіночі статеві клітини різко відрізняються одна від одної розміром і формою. Чоловіча сперма нагадує довгі рухливі снаряди. Це невеликі клітини, які складаються з області голови, середньої частини та хвостової області. Область голови містить ковпачкоподібне покриття, яке називається акросомою. Акросома містить ферменти, які допомагають сперматозоїдам проникати через зовнішню мембрану яйцеклітини. Ядро розташоване в області головки сперматозоїда. ДНК в ядрі щільно упакована, і клітина не містить багато цитоплазми . Середня частина містить кілька мітохондрій , які забезпечують енергію для рухомої клітини. Область хвоста складається з довгого виступу, який називається джгутиком, який допомагає клітинам пересуватися.

Жіночі яйцеклітини є одними з найбільших клітин в організмі і мають круглу форму. Вони виробляються в жіночих яєчниках і складаються з ядра, великої цитоплазматичної області, оболонки оболонки та радіального вінця. Zona pellucida — оболонка, що оточує клітинну мембрану яйцеклітини. Він зв’язує сперматозоїди і сприяє заплідненню клітини. Променева корона – це зовнішні захисні шари фолікулярних клітин, які оточують оболонку.

Виробництво статевих клітин

Статеві клітини людини утворюються в результаті процесу поділу клітин, що складається з двох частин і називається мейозом . Через послідовність кроків реплікований генетичний матеріал у батьківській клітині розподіляється між чотирма дочірніми клітинами . У результаті мейозу утворюються гамети з половиною кількості хромосом , ніж у батьківській клітині. Оскільки ці клітини мають вдвічі менше хромосом, ніж батьківська клітина, вони є гаплоїдними клітинами. Статеві клітини людини містять один повний набір з 23 хромосом.

Розрізняють дві стадії мейозу: мейоз I і мейоз II. До мейозу хромосоми реплікуються і існують як сестринські хроматиди . Наприкінці мейозу I утворюються дві дочірні клітини. Сестринські хроматиди кожної хромосоми всередині дочірніх клітин все ще з’єднані в своїй центромери . Наприкінці мейозу II сестринські хроматиди відокремлюються і утворюються чотири дочірні клітини. Кожна клітина містить половину кількості хромосом, ніж вихідна батьківська клітина.

Мейоз схожий на процес клітинного поділу нестатевих клітин, відомий як мітоз . У результаті мітозу утворюються дві клітини, генетично ідентичні батьківській клітині та містять таку саму кількість хромосом. Ці клітини є диплоїдними , оскільки вони містять два набори хромосом. Диплоїдні клітини людини містять два набори з 23 хромосом із загальною кількістю 46 хромосом. Коли статеві клітини об’єднуються під час запліднення, гаплоїдні клітини стають диплоїдними.

Виробництво сперматозоїдів відоме як сперматогенез. Цей процес відбувається безперервно і відбувається в чоловічих яєчках. Для того, щоб відбулося запліднення, необхідно вивільнити сотні мільйонів сперматозоїдів. Переважна більшість вивільненої сперми ніколи не досягає яйцеклітини. Під час оогенезу або розвитку яйцеклітини дочірні клітини в мейозі діляться нерівномірно. Цей асиметричний цитокінез призводить до однієї великої яйцеклітини (овоцита) і менших клітин, які називаються полярними тільцями. Полярні тільця деградують і не запліднюються. Після завершення мейозу I яйцеклітина називається вторинним ооцитом. Вторинний овоцит завершить другу мейотичну стадію лише тоді, коли почнеться запліднення. Після завершення мейозу II клітина називається яйцеклітиною і може зливатися зі сперматозоїдом. Після завершення запліднення з’єднані сперматозоїд і яйцеклітина стають зиготою.

Статеві хромосоми

Це скануюча електронна мікрофотографія (SEM) статевих хромосом людини X і Y (пара 23). Х-хромосома набагато більша за Y-хромосому.

Power and Syred/Science Photo Library/Getty Images

Чоловічі сперматозоїди людини та інших ссавців є гетерогаметними і містять один із двох типів статевих хромосом . Вони містять або X-хромосому, або Y-хромосому. Жіночі яйцеклітини, однак, містять лише Х статеву хромосому і тому є гомогаметними. Сперматозоїд визначає стать особини. Якщо сперматозоїд, що містить Х-хромосому, запліднить яйцеклітину, отримана зигота буде XX або жіночою. Якщо сперматозоїд містить Y-хромосому, то отримана зигота буде XY або чоловічою.