Сравнительные характеристики сперматогенеза и овогенеза

Важнейшей функцией, присущей всем {живым} существам на планете, является функция размножения или продолжения рода. В процессе размножения, новый организм получает генетический материал, присущий его родителям (в равной мере), половину из которого он передает своему потомству, а последнее – следующему и так далее.

Таким образом обеспечивается непрерывность человеческого рода. Процесс размножения начинается в момент, когда мужской сперматозоид соединяется с женской яйцеклеткой. Два биологических процесса – сперматогенез и овогенез отвечают за то, чтобы это слияние произошло.

Основные термины

Для обеспечения продолжения рода необходимы две половые клетки – гаметы. У мужчин половые гаметы называются сперматозоидами, у женщин – яйцеклетками. Определение «гаметогенез» – это процесс образования и формирования половых клеток в человеческом организме.

Гаметогенез проходит через несколько последовательных стадий. Полный цикл этого процесса включает три стадии формирования половых гамет. У мужчин, которые развивают сперматозоиды, происходит сперматогенез. У женщин характерен овогенез (или оогенез).

Хотя оба процесса имеют схожую цель – образовать здоровую и полноценную половую клетку, у мужчин и женщин они проходят по-разному: имеются различия в стадиях цикла и в органах, где происходит образование половых клеток. Чтобы понять, что такое овогенез, сперматогенез, их отличия и сходства, следует изучить их подробнее.

Основные стадии гаметогенеза

Главным моментом, общим для овогенеза и сперматогенеза, является количество этапов обеих процессов. Так, стадии овогенеза и сперматогенеза включают:

• этап размножения;
• этап роста;
• этап созревания.

На этапе размножения в организме каждого человека находятся зачатки половых клеток: у женщин – это овогонии, у мужчин – сперматогонии. Путем постоянного деления (из одной клетки образуются две полностью идентичные) количество таких «зачатков» увеличивается вдвое. На этом этапе уже имеются определенные отличия: у мужчин размножение будущих половых гамет начинается во время полового созревания и продолжается в течение всего репродуктивного периода. У женщин размножение будущих половых гамет происходит еще во время формирования плода, то есть до рождения (с 2-го по 5-ый месяц беременности).

ВАЖНО! Девочки уже рождаются с определенным набором яйцеклеток, а мальчики начинают их формировать в период гормональной перестройки организма.

Во время этапа роста «зачатки» начинают интенсивно увеличиваться в размерах, накапливая питательные вещества, необходимые для их дальнейшей жизнедеятельности и выполнения основных функций. По завершении этого этапа они получают другое название: овоциты и сперматоциты первого порядка.

Затем начинается созревание. После двух последовательных этапов деления появляются новые, настоящие клетки. Однако на этом этапе возникает главное различие: один сперматоцит после двойного деления образует четыре сперматида (будущие сперматозоиды), в то время как овоцит производит только одну яйцеклетку.

Другие три компонента процесса деления – полярные тельца – погибают. Как результат, яйцеклетка становится крупной, способной накопить большое количество питательных веществ. В дальнейшем это обеспечит питание нового организма, который появится после слияния с сперматозоидом.

Большое количество маленьких «головастиков» является важным с биологической точки зрения: преодолеть все препятствия на пути к яйцеклетке сможет только один, самый активный, зрелый и крепкий спермий, другие погибнут, не выполнив своей миссии. Поэтому они не накапливают питательные вещества: короткий срок их «жизни» не требует значительных запасов энергии. Кроме того, их наличие станет дополнительным балластом, который снизит подвижность спермиев, уменьшая шансы на достижение яйцеклетки.

Главное различие сперматогенеза от овогенеза – существование фазы формирования, присущей только мужским половым гаметам. Здесь сперматиды превращаются в полноценные сперматозоиды. Этот процесс начинается после достижения половой зрелости и продолжается до старости. Процесс созревания «головастика» занимает 74 дня.

Схемы гаметогенеза

Все процессы созревания половых гамет можно представить на схеме. Схема овогенеза включает подробное описание всех этапов формирования яйцеклетки, а схема сперматогенеза – сперматозоидов. Такие схемы можно найти в любом учебнике биологии, кабинете гинеколога, методическом пособии для студентов-медиков.

Сравнение биологических процессов

Сравнительный анализ сперматогенеза и овогенеза включает основные особенности формирования половых гамет, органы, где происходят эти процессы, временные промежутки и размеры клеток. Такое сравнение включает несколько позиций, благодаря которым наглядно выявляются различия сперматогенеза и овогенеза.

• Первые три фазы овогенеза и сперматогенеза схожи, но у мужского гаметогенеза имеется дополнительный этап формирования половой клетки – фаза формирования. Он необходим для того, чтобы сперматозоид смог приобрести свою уникальную форму и двигательный аппарат, необходимый для осуществления его основной функции – оплодотворения. Таким образом, различное количество фаз – первое отличие;
• Второе отличие – разная количество зрелых половых гамет при одинаковом «начальном» наборе: из одного сперматоцита первого порядка образуется 4 сперматозоида, из одного овоцита – лишь одна яйцеклетка;

• Окончательное созревание яйцеклеток циклично: если после выхода из фолликула оплодотворение не наступило, гамета погибает, начинается менструация. Этот процесс сопровождается изменением гормонального фона, который «дает сигнал» к выходу новой клетки. Такой цикл повторяется каждые 21 – 35 дней. При этом каждая яйцеклетка уже сформирована на сто процентов (этот процесс завершается уже к моменту созревания представительницы слабого пола); для завершения процесса оплодотворения гамете нужно только выйти из своей оболочки – фолликула.

У мужчин же окончательное формирование спермиев начинается в период полового созревания и продолжается до момента угасания репродуктивных функций.

• Различается количество гамет у мужчин и женщин: в среднем за свою жизнь представители сильного пола производят около 30 миллионов сперматозоидов, в то время как у женщин это количество редко превышает 500;

• Оовгенез завершается к моменту рождения девочки, в то время как сперматогенез является непрерывным процессом. При этом синтез спермиев происходит намного быстрее, чем яйцеклеток;
• Поскольку семенники, где образуются спермиев, находятся во внешних половых органах, на этот процесс оказывают влияние внешние условия, что часто отражается на качестве и здоровье спермиев. На свойство яйцеклеток может влиять только стиль жизни матери во время беременности или особенности ее здоровья.

Хотя оба процесса имеют свои особенности, различия и сходства, каждый из них уникален, так же как и новый человек, рождаемый как результат их естественного завершения.