Половая клетка
Гаметы, или половые клетки, — репродуктивные клетки, имеющие гаплоидный (одинарный) набор хромосом и участвующие, в частности, в половом размножении. В гаплоидном наборе яйцеклетки половая хромосома всегда только Х, в гаплоидном наборе сперматозоида с почти равной вероятностью может быть либо Х-, либо Y-хромосома. При слиянии двух гамет в половом процессе образуется зигота, развивающаяся в особь (или группу особей) с наследственными признаками обоих родительских организмов, произведших гаметы.
У некоторых видов возможно и развитие в организме одиночной гаметы (неоплодотворённой яйцеклетки) — партеногенез.
Морфология гамет и типы гаметогамии
Морфология гамет различных видов достаточно разнообразна, при этом продуцируемые гаметы могут различаться как по хромосомному набору (при гетерогаметности вида), так и по величине и подвижности (способности к самостоятельному передвижению), при этом гаметный диморфизм у различных видов варьирует в широких пределах — от отсутствия диморфизма в виде изогамии до своего крайнего проявления в форме оогамии.
Изогамия
Если сливающиеся гаметы морфологически не отличаются друг от друга величиной, строением и хромосомным набором, то их называют изогаметами, или бесполыми гаметами. Такие гаметы подвижны, могут нести жгутики или быть амёбовидными. Изогамия типична для многих водорослей.
Анизогамия (гетерогамия)
Гаметы, способные к слиянию, различаются по размерам, подвижные микрогаметы несут жгутики, макрогаметы могут быть как подвижны (многие водоросли), так и неподвижны (лишённые жгутиков макрогаметы многих протистов).
Оогамия
Способные к слиянию гаметы одного биологического вида резко различаются по размерам и подвижности на два типа: малые подвижные мужские гаметы — сперматозоиды — и крупные неподвижные женские гаметы — яйцеклетки. Различие размера гамет обусловлено тем, что яйцеклетки содержат запас питательных веществ, достаточный для обеспечения нескольких первых делений зиготы при её развитии в зародыш.
Мужские гаметы — сперматозоиды — животных и многих растений подвижны и обычно несут один или несколько жгутиков, исключением являются лишённые жгутиков мужские гаметы семенных растений — спермии, которые доставляются к яйцеклетке при прорастании пыльцевой трубки, а также безжгутиковые сперматозоиды (спермии) нематод и членистоногих.
Хотя сперматозоиды несут митохондрии, при оогамии от мужской гаметы к зиготе переходит только ядерная ДНК, а митохондриальная ДНК (а в случае растений и пластидная ДНК) обычно наследуется зиготой только от яйцеклетки.
Эволюция гамет
В связи с полом эволюция гамет шла по их размеру и типу гаметности.
Изогамия и анизогамия
Первый раз, когда существовала изогамия на уровне клеток, возникли конфликтные требования к их размерам. Чтобы произошло оплодотворение, гаметам необходимо найти друг друга. Необходимо также обеспечить зиготу достаточным запасом питательных веществ и защитными оболочками. При изогамии каждая гамета выполняет и консервативную (обеспечение зиготы ресурсами) и оперативную (поиск партнёра) функции. Имея одинаковые средние (с) размеры, изогаметы и то, и другое делают посредственно. Дифференциация по размеру позволяет мелким (м) гаметам лучше осуществлять поиск, а крупным (к) — обеспечение ресурсами, и сочетание к-м становится выгоднее, чем с-с. Поэтому эволюция гамет происходила, как правило, от изогамии к анизогамии.
Теория дисруптивного отбора Паркера. Если размер зиготы является достаточно важным для её выживания (у организмов с внешним оплодотворением), то эволюционно стабильной стратегией будет анизогамия. В таких случаях популяция, состоящая из самцов (производителей мелких гамет) и самок (производителей крупных гамет) будет стабильной. Теория дисруптивного отбора позволяет объяснить возникновение и поддержание раздельнополости у многих растений и некоторых животных с внешним оплодотворением.
Тип гаметности и пол
Понятие пола связано с дифференциацией по размеру гамет, то есть к мужскому полу относят особей, которые производят мелкие подвижные гаметы, а к женскому — тех, которые производят крупные. При этом дифференциация по типу гаметности (гомо- — XX — или гетерогаметная конституция — XY) у некоторых видов может не совпадать с дифференциацией по размеру.
В процессе эволюции у большинства видов малые гаметы и гетерогаметная конституция XY оказались у мужского пола, а крупные гаметы и гомогаметная конституция XX — у женского. Это виды с гаметностью типа Drosophila. Напротив, у видов с гаметностью типа [англ.] (птицы, бабочки, моль, некоторые виды рыб и др.) направления этих дифференциаций не совпали. Яйцеклетки у женского пола гетерогаметны, а сперматозоиды у мужского — гомогаметны.
Виды гамет
Гаметы кроссоверные — гаметы, несущие хромосомы, претерпевшие кроссинговер в первом мейотическом делении.
Гаметы некроссоверные — гаметы, несущие хромосомы, которые не претерпели кроссинговера в первом мейотическом делении.
Гаметы сбалансированные — гаметы без дупликаций и нехваток, образовавшиеся у особей, гетерозиготных по транслокации.
См. также
- Гаметогенез
- Гоноцит
- Яйцеклетка
- Сперматозоид
- Пыльца
- Соматическая клетка
Примечания
- Parker G. A., Baker, R. R., Smith, V. G. F. The origin and evolution of gamete dimorphism and the male-female phenomenon (англ.) // J. Theor. Biol.. — 1972. — Vol. 36. — P. 529.
- Архивированная копия. Дата обращения: 16 декабря 2018. Архивировано 12 июля 2019 года.
Литература
- Гамета // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Половая клетка, Что такое Половая клетка? Что означает Половая клетка?
Gamety ili polovye kletki reproduktivnye kletki imeyushie gaploidnyj odinarnyj nabor hromosom i uchastvuyushie v chastnosti v polovom razmnozhenii V gaploidnom nabore yajcekletki polovaya hromosoma vsegda tolko H v gaploidnom nabore spermatozoida s pochti ravnoj veroyatnostyu mozhet byt libo H libo Y hromosoma Pri sliyanii dvuh gamet v polovom processe obrazuetsya zigota razvivayushayasya v osob ili gruppu osobej s nasledstvennymi priznakami oboih roditelskih organizmov proizvedshih gamety U nekotoryh vidov vozmozhno i razvitie v organizme odinochnoj gamety neoplodotvoryonnoj yajcekletki partenogenez Morfologiya gamet i tipy gametogamiiMorfologiya gamet razlichnyh vidov dostatochno raznoobrazna pri etom produciruemye gamety mogut razlichatsya kak po hromosomnomu naboru pri geterogametnosti vida tak i po velichine i podvizhnosti sposobnosti k samostoyatelnomu peredvizheniyu pri etom gametnyj dimorfizm u razlichnyh vidov variruet v shirokih predelah ot otsutstviya dimorfizma v vide izogamii do svoego krajnego proyavleniya v forme oogamii Izogamiya Esli slivayushiesya gamety morfologicheski ne otlichayutsya drug ot druga velichinoj stroeniem i hromosomnym naborom to ih nazyvayut izogametami ili bespolymi gametami Takie gamety podvizhny mogut nesti zhgutiki ili byt amyobovidnymi Izogamiya tipichna dlya mnogih vodoroslej Anizogamiya geterogamiya Gamety sposobnye k sliyaniyu razlichayutsya po razmeram podvizhnye mikrogamety nesut zhgutiki makrogamety mogut byt kak podvizhny mnogie vodorosli tak i nepodvizhny lishyonnye zhgutikov makrogamety mnogih protistov Oogamiya Spermatozoid i yajcekletka Sposobnye k sliyaniyu gamety odnogo biologicheskogo vida rezko razlichayutsya po razmeram i podvizhnosti na dva tipa malye podvizhnye muzhskie gamety spermatozoidy i krupnye nepodvizhnye zhenskie gamety yajcekletki Razlichie razmera gamet obuslovleno tem chto yajcekletki soderzhat zapas pitatelnyh veshestv dostatochnyj dlya obespecheniya neskolkih pervyh delenij zigoty pri eyo razvitii v zarodysh Muzhskie gamety spermatozoidy zhivotnyh i mnogih rastenij podvizhny i obychno nesut odin ili neskolko zhgutikov isklyucheniem yavlyayutsya lishyonnye zhgutikov muzhskie gamety semennyh rastenij spermii kotorye dostavlyayutsya k yajcekletke pri prorastanii pylcevoj trubki a takzhe bezzhgutikovye spermatozoidy spermii nematod i chlenistonogih Hotya spermatozoidy nesut mitohondrii pri oogamii ot muzhskoj gamety k zigote perehodit tolko yadernaya DNK a mitohondrialnaya DNK a v sluchae rastenij i plastidnaya DNK obychno nasleduetsya zigotoj tolko ot yajcekletki Evolyuciya gametV svyazi s polom evolyuciya gamet shla po ih razmeru i tipu gametnosti Izogamiya i anizogamiya Pervyj raz kogda sushestvovala izogamiya na urovne kletok voznikli konfliktnye trebovaniya k ih razmeram Chtoby proizoshlo oplodotvorenie gametam neobhodimo najti drug druga Neobhodimo takzhe obespechit zigotu dostatochnym zapasom pitatelnyh veshestv i zashitnymi obolochkami Pri izogamii kazhdaya gameta vypolnyaet i konservativnuyu obespechenie zigoty resursami i operativnuyu poisk partnyora funkcii Imeya odinakovye srednie s razmery izogamety i to i drugoe delayut posredstvenno Differenciaciya po razmeru pozvolyaet melkim m gametam luchshe osushestvlyat poisk a krupnym k obespechenie resursami i sochetanie k m stanovitsya vygodnee chem s s Poetomu evolyuciya gamet proishodila kak pravilo ot izogamii k anizogamii Teoriya disruptivnogo otbora Parkera Esli razmer zigoty yavlyaetsya dostatochno vazhnym dlya eyo vyzhivaniya u organizmov s vneshnim oplodotvoreniem to evolyucionno stabilnoj strategiej budet anizogamiya V takih sluchayah populyaciya sostoyashaya iz samcov proizvoditelej melkih gamet i samok proizvoditelej krupnyh gamet budet stabilnoj Teoriya disruptivnogo otbora pozvolyaet obyasnit vozniknovenie i podderzhanie razdelnopolosti u mnogih rastenij i nekotoryh zhivotnyh s vneshnim oplodotvoreniem Tip gametnosti i pol Ponyatie pola svyazano s differenciaciej po razmeru gamet to est k muzhskomu polu otnosyat osobej kotorye proizvodyat melkie podvizhnye gamety a k zhenskomu teh kotorye proizvodyat krupnye Pri etom differenciaciya po tipu gametnosti gomo XX ili geterogametnaya konstituciya XY u nekotoryh vidov mozhet ne sovpadat s differenciaciej po razmeru V processe evolyucii u bolshinstva vidov malye gamety i geterogametnaya konstituciya XY okazalis u muzhskogo pola a krupnye gamety i gomogametnaya konstituciya XX u zhenskogo Eto vidy s gametnostyu tipa Drosophila Naprotiv u vidov s gametnostyu tipa angl pticy babochki mol nekotorye vidy ryb i dr napravleniya etih differenciacij ne sovpali Yajcekletki u zhenskogo pola geterogametny a spermatozoidy u muzhskogo gomogametny Vidy gametGamety krossovernye gamety nesushie hromosomy preterpevshie krossingover v pervom mejoticheskom delenii Gamety nekrossovernye gamety nesushie hromosomy kotorye ne preterpeli krossingovera v pervom mejoticheskom delenii Gamety sbalansirovannye gamety bez duplikacij i nehvatok obrazovavshiesya u osobej geterozigotnyh po translokacii Sm takzheGametogenez Gonocit Yajcekletka Spermatozoid Pylca Somaticheskaya kletkaPrimechaniyaParker G A Baker R R Smith V G F The origin and evolution of gamete dimorphism and the male female phenomenon angl J Theor Biol 1972 Vol 36 P 529 Arhivirovannaya kopiya neopr Data obrasheniya 16 dekabrya 2018 Arhivirovano 12 iyulya 2019 goda LiteraturaZnacheniya v VikislovarePortal Citologiya Gameta Enciklopedicheskij slovar Brokgauza i Efrona v 86 t 82 t i 4 dop SPb 1890 1907
