Estructura y características de los gametos masculinos. Células sexuales (gametos). Estructura

Gameto: célula germinal (espermatozoide u óvulo) que contiene un conjunto haploide de cromosomas, es decir, que tiene una copia de cada cromosoma.

Con el método de reproducción sexual, la descendencia, por regla general, tiene dos padres. Cada padre produce células sexuales. Las células sexuales, o gametos, tienen un conjunto de cromosomas medio o haploide y surgen como resultado de la meiosis. Por lo tanto, un gameto (del griego gameto - esposa, gametos - esposo) es una célula reproductora madura que contiene un conjunto haploide de cromosomas y es capaz de fusionarse con una célula similar del sexo opuesto para formar un cigoto, y el número de cromosomas se vuelve diploide. En un conjunto diploide, cada cromosoma tiene un cromosoma pareado (homólogo). Uno de los cromosomas homólogos proviene del padre, el otro de la madre. El gameto femenino se llama óvulo y el masculino, espermatozoide. El proceso de formación de gametos tiene un nombre común: gametogénesis.

En los embriones de todos los vertebrados, en una etapa temprana de desarrollo, se aíslan determinadas células como precursoras de futuros gametos. Estas células germinales primarias migran a las gónadas en desarrollo (ovarios en las mujeres, testículos en los hombres), donde, después de un período de reproducción mitótica, sufren meiosis y se diferencian en gametos maduros. En las células germinales, antes de la meiosis, se activan genes adicionales que regulan el emparejamiento de cromosomas homólogos, la recombinación y la separación de cromosomas homólogos recombinados en la anafase de la primera división.

Los óvulos se desarrollan a partir de células germinales primordiales que, en una etapa temprana del desarrollo del organismo, migran al ovario y allí se transforman en oogonias. Tras un periodo de reproducción mitótica, las ovogonias se convierten en ovocitos de primer orden, los cuales, habiendo entrado en la primera división de la meiosis, se retrasan en la profase I durante un tiempo que se mide en días o años, según el tipo de organismo. Durante este retraso, el ovocito crece y acumula ribosomas, ARNm y proteínas, a menudo utilizando otras células, incluidas las células de soporte circundantes, en el proceso. Un mayor desarrollo (maduración del óvulo) depende de hormonas polipeptídicas (gonadotropinas) que, actuando sobre las células auxiliares que rodean a cada ovocito, las estimulan a inducir la maduración de una pequeña parte de los ovocitos. Estos ovocitos completan la primera división meiótica, formando un pequeño cuerpo polar y un ovocito grande de segundo orden, que luego entra en la metafase de la segunda división meiótica. En muchas especies, el ovocito se retrasa en esta etapa hasta que la fertilización inicia la finalización de la meiosis y el comienzo del desarrollo embrionario.

El espermatozoide suele ser una célula pequeña y compacta muy especializada para la función de aportar su ADN al óvulo. Mientras que en muchos organismos todo el conjunto de ovocitos se forma en una etapa temprana del desarrollo femenino, en los hombres, después del inicio de la pubertad, cada vez más células germinales entran en meiosis, y cada espermatocito de primer orden da origen a cuatro espermatozoides maduros. La diferenciación de los espermatozoides se produce después de la meiosis, cuando los núcleos son haploides. Sin embargo, dado que durante la división mitótica de las espermatogonias maduras y los espermatocitos no se completa la citocinesis, los descendientes de una espermatogonía se desarrollan en la forma

Morfología de los gametos y tipos de gametogamia.

Isogamia, heterogamia y oogamia.

Morfología de los gametos varios tipos es bastante diverso, mientras que los gametos producidos pueden diferir en el conjunto de cromosomas (si la especie es heterogamética), tamaño y movilidad (capacidad de moverse de forma independiente), mientras que el dimorfismo gamético en diferentes especies varía ampliamente, desde la ausencia de dimorfismo en forma de isogamia. hasta sus manifestaciones extremas en forma de oogamia.

isogamia

Si los gametos fusionados no difieren morfológicamente entre sí en tamaño, estructura y conjunto de cromosomas, entonces se denominan isogametos o gametos asexuales. Estos gametos son móviles, pueden portar flagelos o ser ameboides. La isogamia es típica de muchas algas.

Anisogamia (heterogamia)

Los gametos capaces de fusionarse varían en tamaño, los microgametos móviles llevan flagelos, los macrogametos pueden ser móviles (muchas algas) o inmóviles (los macrogametos de muchos protistas carecen de flagelos).

Oogamia

Esperma y óvulo.

Los gametos de una especie biológica capaces de fusionarse difieren marcadamente en tamaño y movilidad en dos tipos: gametos masculinos pequeños y gametos femeninos grandes e inmóviles: huevos. La diferencia en el tamaño de los gametos se debe a que los óvulos contienen un aporte de nutrientes suficiente para asegurar las primeras divisiones del cigoto durante su desarrollo hasta convertirse en embrión.

Gametos masculinos: los espermatozoides de animales y muchas plantas son móviles y generalmente portan uno o más flagelos, con la excepción de los gametos masculinos de las plantas con semillas que carecen de flagelos: espermatozoides, que llegan al óvulo durante la germinación del tubo polínico, así como los que no tienen flagelos. espermatozoides (espermatozoides) de nematodos y artrópodos.

Aunque los espermatozoides transportan mitocondrias, en la oogamia sólo el ADN nuclear pasa del gameto masculino al cigoto. El ADN mitocondrial (y en el caso de las plantas, el ADN plástido) suele ser heredado por el cigoto únicamente del óvulo.

Literatura

ver también

Fundación Wikimedia. 2010.

Vea qué son los “gametos femeninos” en otros diccionarios:

JUEGOS- JUEGOS, elementos de células sexuales, resp. individuos que se unen durante la fertilización, resp. durante procesos de conjugación, cópula, etc. en organismos animales y vegetales. En los seres multicelulares (animales, plantas superiores), los gametos son... ... Gran enciclopedia médica

enciclopedia moderna

- (del griego gameto esposa gametos marido) (células sexuales o reproductivas), células sexuales femeninas (óvulos u ovocitos) y masculinas (esperma, esperma) de animales y plantas, que, tras la fusión, aseguran el desarrollo de un nuevo individual y transmision... ... Gran diccionario enciclopédico

gametos- Células reproductoras femeninas y masculinas de animales. [GOST 27775 88] Temas: inseminación artificial... Guía del traductor técnico

Gametos- (del griego gameto esposa, gametos marido), células reproductoras de animales y plantas, femeninas (óvulos u óvulos) y masculinas (esperma, espermatozoide). Al fusionarse, aseguran el desarrollo de un nuevo individuo y la transmisión de características hereditarias de los padres... ... Diccionario enciclopédico ilustrado

Gameto; pl. (gameto unitario, s; g.). [del griego gametē esposa, gametēs marido]. Células reproductoras masculinas y femeninas. Masculino, femenino g. ◁ Gametic, aya, oh. Célula gay (célula reproductora). * * * gametos (del griego gametē esposa, gamétēs marido) (sexual o reproductivo... diccionario enciclopédico

Gametos- (del griego gameto esposa, gametos marido) células sexuales o reproductivas con un conjunto haploide (único) de cromosomas, femeninas (óvulos u óvulos), masculinas (esperma, esperma). Los gametos aseguran la transmisión de información hereditaria de los padres... Los inicios de las ciencias naturales modernas.

Gametos- (rp. gameto esposa, gametos marido) células sexuales o reproductivas con un conjunto haploide (único) de cromosomas, femeninas (óvulos u óvulos) y masculinas (espermatozoides, espermatozoides, víboras). Los gametos aseguran la transmisión de información hereditaria desde... ... Conceptos de las ciencias naturales modernas. Glosario de términos básicos

- (del griego gameto esposa, gametos marido) (células sexuales o reproductivas), células sexuales femeninas (óvulos u óvulos) y masculinas (esperma, esperma) de las hembras y rii, que garantizan el desarrollo de un nuevo individuo y la transmisión. sobre la herencia de fusión... ... Ciencias Naturales. diccionario enciclopédico

gametos- células reproductoras (masculinas - espermatozoides o espermatozoides; femeninas - óvulos) ... Anatomía y morfología de las plantas.

Los gametos (de las palabras griegas gameto - esposa, gametos - marido) son células sexuales o reproductivas de animales y plantas que, cuando se fusionan, aseguran el desarrollo de un nuevo individuo y la transmisión de características hereditarias de padres a descendientes. Los gametos son haploides, es decir, contienen un único juego de cromosomas. Cuando se fusionan, es decir, durante la fertilización o el proceso sexual, aparece un cigoto con un juego doble (diploide) de cromosomas. Así es como se combina el material genético de los padres y se restaura el conjunto completo de cromosomas.

Los animales que se reproducen sexualmente (ver Reproducción) producen gametos masculinos, espermatozoides y gametos femeninos, óvulos u óvulos.

En muchos protozoos, los gametos masculinos y femeninos tienen el mismo tamaño y forma, y ​​ambos son móviles (isogamia).

Para que se produzca la fecundación, los gametos necesitan encontrarse entre sí. También es necesario proporcionar al cigoto un aporte suficiente de nutrientes y membranas protectoras. Estas funciones se dividieron en el proceso de evolución entre gametos masculinos y femeninos. Por lo tanto, en la mayoría de los animales, los gametos masculinos son pequeños y móviles, mientras que los gametos femeninos son más grandes, contienen muchos nutrientes y no pueden moverse (anisogamia u oogamia). Los huevos más grandes se encuentran en animales cuyo desarrollo embrionario ocurre en el ambiente externo, y no en el cuerpo materno, y dura mucho tiempo: días, semanas (aves, reptiles, anfibios, peces, cefalópodos).

Los espermatozoides constan de cabeza, cuello y cola, lo que les proporciona movilidad. La cabeza contiene un núcleo con cromosomas muy empaquetados y el cuello contiene mitocondrias, que suministran energía para el metabolismo y el movimiento de la cola. Los gametos masculinos de los organismos acuáticos a veces tienen flagelos que aseguran su movilidad. En algunos organismos (lombrices intestinales, muchos artrópodos), los gametos masculinos se mueven como una ameba, utilizando pseudópodos.

En la mayoría de los animales, excepto en los mamíferos superiores, el citoplasma de los huevos contiene una gran cantidad de yema.

El proceso de formación de gametos se llama gametogénesis, los espermatozoides, espermatogénesis y los óvulos, oogénesis. En los animales multicelulares, los gametos se desarrollan en las glándulas sexuales: las gónadas (en los machos, los testículos, en las hembras, los ovarios). La formación de gametos en los animales inferiores se produce por mitosis y en la mayoría de los animales por meiosis. Los gametos se producen en cantidades excesivas porque no todos los espermatozoides llegan al óvulo y no todos los óvulos fertilizados (cigotos) pueden convertirse en adultos.

En las plantas, según la estructura de los gametos, se distinguen diferentes tipos de proceso sexual (ver Sexo, Fertilización). En las plantas hetero y especialmente mogamas, se forman significativamente más gametos masculinos que femeninos, lo que aumenta la probabilidad de fertilización.

Una célula ubicada en el sistema reproductor masculino que sirve para fertilizar un gameto femenino se llama espermatozoide. Del griego antiguo se traduce como semilla y vida. Esta terminología se utiliza para caracterizar microgametos que son inusualmente móviles. Se caracterizan por un tipo de proceso sexual en el que se produce la fusión de células germinales que se diferencian mucho entre sí.

célula sexual

Los espermatozoides son de menor tamaño que el óvulo femenino, ya que no tienen tanto líquido citoplasmático en su estructura. Pero una gran cantidad de ellos se producen en el cuerpo masculino.

Es importante distinguir el significado mismo de espermatozoide de la palabra esperma, ya que esta última tiene una cualidad acuosa, que incluye los propios gametos masculinos. Además, el semen contiene una cierta concentración de células epiteliales procedentes del canal uretral.

Historia del descubrimiento

Descubridor

El primero en describir el gameto masculino fue el científico holandés Antonie van Leeuwenhoek. El descubrimiento se remonta a 1677. Como cuenta el propio microscopista en sus tratados, su amigo Johann Hamm le habló del esperma. Formalmente es el descubridor, pero fue Leeuwenhoek quien examinó y esbozó detalladamente los espermatozoides.

¿Qué es un espermatozoide y qué representa? El espermatozoide es una célula específica, cuya estructura le confiere la capacidad de realizar la función prevista por la naturaleza de superar el tracto genital femenino, penetrando posteriormente en el óvulo femenino, introduciendo el material genético contenido en él.

En el proceso de fusión de un espermatozoide con un óvulo, se produce la fertilización y la formación de un cigoto. Tiene unas 55 micras de longitud, lo que la convierte en la célula más pequeña del cuerpo humano. La parte superior, llamada cabeza del espermatozoide, mide 5,0 µm de largo y 3,5 µm de ancho. La parte media y la cola especial tienen una longitud de aproximadamente 4,5 y 45 micrones, respectivamente.

Tamaños tan pequeños se deben al hecho de que el gameto masculino necesita moverse a lo largo de los caminos femeninos hacia el óvulo lo más rápido posible. Durante la maduración del gameto masculino, se produce una disminución de tamaño debido a la transformación y compactación del núcleo. y el líquido citoplasmático se libera en mayor medida. De esta manera, sólo quedan las partes más necesarias del esperma.

El gameto masculino contiene los cromosomas X e Y. Los que contienen el cromosoma Y se llaman androspermia, y el cromosoma X es ginospermio. La fecundación del óvulo se produce con un solo espermatozoide, y la probabilidad de que sea andro o ginospermio es igual, lo que a su vez no da garantías claras para adivinar el. Sexo futuro del bebé.

Componentes

La cabeza del esperma en el cuerpo humano masculino se presenta en forma de elipse, comprimida por ambos lados. Un lado tiene una pequeña abolladura, lo que da lugar a hablar de la cabeza del gameto masculino en forma de cuchara.

La cabeza contiene varias estructuras celulares, que incluyen:

Funciones celulares

1. El núcleo es un componente importante que transporta el conjunto de cromosomas necesario. Este tipo de núcleo se llama haploide. Una vez ocurrido el proceso de fusión de las células reproductoras masculinas y femeninas, se forma un cigoto, con un juego de cromosomas diploides, que contiene cromosomas maternos y paternos.
   ¡Importante! Es de destacar que durante el proceso de fuerte acumulación, la cromatina en el núcleo del espermatozoide no está activa y no se forma ácido ribonucleico en el núcleo.
2. Acrosoma: realiza la función de un lisosoma, pero ligeramente modificado. El acrosoma contiene enzimas líticas específicas que pueden romper la membrana del óvulo. El lisosoma modificado ocupa la mayor parte de la cabeza del espermatozoide y tiene el mismo tamaño que el núcleo. El acrosoma se encuentra delante del núcleo, por eso también se le llama casquete. En el proceso de contacto con el huevo, se liberan enzimas del lisosoma modificado, disolviendo el área requerida de la cáscara del huevo. Una de las enzimas más básicas del acrosoma es la acrosina, pero además hay unas 15 más.
3. El centrosoma, el centro responsable del movimiento de la cola del gameto masculino, está formado por microtúbulos especiales.

Además, los espermatozoides se distinguen entre la parte media y el cuello. Lo siguiente es la cola. Toda la parte media del gameto masculino tiene un citoesqueleto en la cola, pero en la parte media alrededor de la cola hay una mitocondria. Es una mitocondria grande en forma de espiral que envuelve el citoesqueleto de la cola. Es esta mitocondria la que permite que el flagelo se mueva mediante la síntesis de ácido adenosín trifosfórico.

La cola se encuentra inmediatamente detrás de la parte media y tiene una estructura fina. El proceso de movimiento de los espermatozoides humanos lo proporciona la cola o flagelo. Al realizar un movimiento, el gameto masculino se desplaza realizando revoluciones alrededor de su eje. La velocidad de movimiento puede alcanzar hasta 30 cm en 60 minutos.

En el cuerpo humano, después de las relaciones sexuales, los espermatozoides llegan a la ampolla de la trompa de Falopio (uterina) femenina en unas pocas horas. Aquí es donde ocurre el proceso de fertilización. Mientras están en el cuerpo masculino, los espermatozoides están en modo de espera, no muestran su actividad y los movimientos de su cola apenas se notan. La eliminación de los espermatozoides junto con el líquido seminal se produce debido a la compresión de las fibras musculares de los conductos y al latido de las partes ciliares de las células ubicadas en los conductos.

Los gametos masculinos comienzan a mostrar su actividad una vez ocurrido el proceso de eyaculación. El motivo de su activación es un líquido prostático especial que contiene enzimas.

¡Importante! A lo largo del tracto reproductivo del cuerpo femenino, los espermatozoides se mueven solo contra el flujo de líquido.

Para que el proceso de fertilización sea exitoso, al menos 10 millones de espermatozoides deben ingresar a las trompas de Falopio del cuerpo femenino. Durante el movimiento, del número total de espermatozoides, sólo quedarán unos pocos miles, que llegarán a la ampolla de la trompa de Falopio femenina.

La velocidad del movimiento de los espermatozoides es de 2 a 5 milímetros cada 60 segundos. Este tipo de movimiento y velocidad le permite alcanzar el tercio anterior del oviducto en 6-10 horas.

¿Cuánto tiempo viven los espermatozoides?

Una vez finalizado el proceso de maduración (unos 65 días), el gameto masculino puede permanecer en el cuerpo hasta 30 días. En el líquido seminal, la capacidad de sobrevivir depende de factores ambientales (luz, temperatura ambiente, humedad) hasta por un día. En la cavidad vaginal, los gametos mueren en unas pocas horas. Pero en el cuello uterino, directamente en el útero y las trompas de Falopio, la viabilidad puede durar hasta 72 horas.

En condiciones patológicas en el cuerpo de un hombre, la cantidad de espermatozoides en el líquido seminal puede cambiar. También sucede que las células germinales maduras están ausentes durante un análisis especial, un espermograma.

Las altas temperaturas, la radiación ultravioleta, el ambiente ácido y las sales de metales pesados ​​pueden matar los gametos masculinos. Además, la radiación, las bebidas alcohólicas, la nicotina, las sustancias narcóticas, los fármacos antimicrobianos y las sustancias medicinales potentes tienen un efecto desfavorable sobre los gametos masculinos.

Morfología de los gametos y tipos de gametogamia.

Isogamia, heterogamia y oogamia.

La morfología de los gametos de diferentes especies es bastante diversa, mientras que los gametos producidos pueden diferir en el conjunto de cromosomas (si la especie es heterogamética), tamaño y movilidad (capacidad de moverse de forma independiente), mientras que el dimorfismo gamético en diferentes especies varía ampliamente, desde la ausencia del dimorfismo en la forma isogamia hasta su manifestación extrema en la forma oogamia.

isogamia

Si los gametos fusionados no difieren morfológicamente entre sí en tamaño, estructura y conjunto de cromosomas, entonces se denominan isogametos o gametos asexuales. Estos gametos son móviles, pueden portar flagelos o ser ameboides. La isogamia es típica de muchas algas.

Anisogamia (heterogamia)

Los gametos capaces de fusionarse varían en tamaño, los microgametos móviles llevan flagelos, los macrogametos pueden ser móviles (muchas algas) o inmóviles (los macrogametos de muchos protistas carecen de flagelos).

Oogamia

Esperma y óvulo.

Los gametos de una especie biológica capaces de fusionarse difieren marcadamente en tamaño y movilidad en dos tipos: gametos masculinos pequeños y gametos femeninos grandes e inmóviles: huevos. La diferencia en el tamaño de los gametos se debe a que los óvulos contienen un aporte de nutrientes suficiente para asegurar las primeras divisiones del cigoto durante su desarrollo hasta convertirse en embrión.

Gametos masculinos: los espermatozoides de animales y muchas plantas son móviles y generalmente portan uno o más flagelos, con la excepción de los gametos masculinos de las plantas con semillas que carecen de flagelos: espermatozoides, que llegan al óvulo durante la germinación del tubo polínico, así como los que no tienen flagelos. espermatozoides (espermatozoides) de nematodos y artrópodos.

Aunque los espermatozoides transportan mitocondrias, en la oogamia sólo el ADN nuclear pasa del gameto masculino al cigoto. El ADN mitocondrial (y en el caso de las plantas, el ADN plástido) suele ser heredado por el cigoto únicamente del óvulo.

Literatura

ver también

Fundación Wikimedia. 2010.

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Diccionario enciclopédico F.A. Brockhaus y I.A. Efrón

Consiste en la fusión de dos células sexuales, masculina y femenina. La célula que se produce a través de esta fusión produce una nueva planta. Si bien la esencia permanece inalterada, el proceso de fertilización ocurre de manera diferente en diferentes plantas; igualmente muy diferentes... ... Diccionario enciclopédico F.A. Brockhaus y I.A. Efrón

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