§21. Гаметогенез. Адам гаметогенезінің кезеңдері
Бұл тақырыптың оқу мақсаты: адам гаметогенезін зерттеу.
Ұрықтану дегеніміз не? Оған қандай жасушалар қатысуы тиіс? Адам денесі жасушаларындағы хромосома жиынтығы қандай? Ұрық жасушалары мен жыныс жасушаларында хромосома жиынтығы қандай? Аталық және аналық жыныс бездері қалай аталады? Олар қандай қызмет атқарады?
Тақырыпты табысты меңгеру үшін 9-сыныпқа арналған оқулықтың 47-параграфын; 10-сыныптан 25-параграфты қайталау керек.
Гаметогенез – жыныс жасушаларының даму және қалыптасу үдерісі. Жыныс жасушаларының мейоз арқылы түзілетінін білеміз. Алайда осы бір үдеріс арқылы маманданған жыныс гаметаларының қалыптасуы шектелмейді. Сондықтан оның барысында сатылардың біреуінде мейоз жүретін гаметогенез үдерісі зерттеледі. Жануарларда гаплоидты гаметалар жыныс бездерінің диплоидты жасушаларынан түзіледі. Жыныс бездері 4 аймаққа бөлінеді, олардың әрқайсысында ерекше үдерістер жүзеге асады (4-кесте).
4-кесте. Гаметогенез үдерістері
Аталық жыныс жасушаларының – сперматозоидтердің (спермийлердің) түзілу үдерісі сперматогенез деп аталады. Аналық жұмыртқа жасушалары оогенез (овогенез) үдерісінде түзіледі. Осы үдерістер арасында кейбір айырмашылықтар бар (18-сурет). Оларды адам ағзасы мысалында қарастырамыз.
18-сурет. Гаметалардың қалыптасуы және қызметі
Гаплоидты гаметалар жыныс бездерінің диплоидты жасушаларынан түзіледі. Аталықтарында аталық бездерінің жасушалары, аналықтарында аналық бездерінің жасушалары денеміздің барлық жасушасы сияқты диплоидты хромосома жиынтығына ие (19-сурет). Гаметогенезді шартты түрде 4 аймаққа бөлуге болады.
19-сурет. Гаметогенез және жануарлардың ұрықтануы
I – көбею аймағы; II – өсу аймағы; III – пiсiп-жетiлу аймағы; IV – қалыптасу аймағы; А – сперматогенез; Б – оогенез; n – хромосомалар саны; с – хроматидтер саны.
1. Көбею аймағы – бұл жерде митоз жүреді, жыныс бездерінің диплоидты жасушалары көбірек болады.
2. Өсу аймағы – митоз бен мейоз аралығындағы интерфаза кезеңі, бұл кезеңде ДНҚ матрицалық жолмен өздігінен көшірмелену әдісімен екі еселенеді. Осы фаза соңында әрбір диплоидты жасуша бөлінуге дайын, яғни екі хроматидтен тұратын хромосомалар болады.
3. Пісіп-жетілу аймағы – мейоз жүреді, соның нәтижесінде жыныс бездерінің диплоидты бастапқы жасушасынан қосылуға, яғни ұрықтануға қабілетті хромосома жиынтығы бар 4 гаплоидты жасуша қалыптасады.
4. Қалыптасу аймағы. Сперматозоидтердің құйрығы қалыптасады, ядро жасуша ұшына орын ауыстырады, ядро алдында жұмыртқа жасушасының қабықшасын еріту үшін лизосомалар жинақталады. Құйрық негізінде оның қозғалысын АТФ-тің жеткілікті мөлшерімен қамтамасыз ететін митохондриялар жинақталады. Жұмыртқа жасушасында қабықша түзіліп, жасуша цитоплазмасында қоректік заттар қоры жинақталады. Қоректік заттардың бір бөлігі нәруыздар мен күрделі липопротеидтердің бөлігі түрінде бауыр жасушаларында түзіледі. Содан кейін жұмыртқа жасушасы құрамына түсу үшін аналық безге жеткізіледі. Бұл заттар егер ұрықтану жүрсе, болашақ эмбрионның қорек негізі болуы тиіс.
Жыныс жасушалары дайын болғанда ұрықтану жүреді. Жұмыртқа жасушасының ішіне тек сперматозоидтің ядросы енеді, ал жасушаның көп бөлігі (цитоплазма мен құйрығы) сыртта қалады. Ұрықтану соңынан жұмыртқа жасушасы мен сперматозоидтің ядролық материалы зиготаның ортақ бір ядросына бірігеді. Кейде жануарларда бірден гаметалардың бірнеше жұптары қосылуы мүмкін. Мысалы, балықтар мен қосмекенділерде осылай жүреді. Аталықтар шәует шашқаннан кейін сперматозоидтер бірден көптеген уылдырықтарға кездеседі. Мұндай үдерістер іштей ұрықтану кезінде де болуы мүмкін. Жыландар мен кесірткелер әдетте бірнеше жұмыртқа салады. Ірі ұрықжолдастыларда осындай үдеріс сирек, ал ұсақ жануарларда жиі жүреді. Пілдер, әдетте, екіден бала тумайды, ал тышқантектес кемірушілер бірден көп бала туады. Адамда да бір жұмыртқалы (әр жынысты немесе бір-біріне ұқсамайтын) егіздер туылуы мүмкін.
Партеногенез кезінде сперматозоид қатысынсыз жұмыртқа жасушасы өздігінен бөліне бастайды да, ұрыққа бастама береді. Мысалы, біте, дафния, ара, көптеген паразит жалпаққұрттарда осылай болады. Бірақ жоғары құрылымды жануарларда, мысалы, омыртқалыларда бұл үдерістің қалыпты жағдайларда болуы мүмкін емес.
Гаметогенез, сперматозоид, сперматогенез, жұмыртқа жасушасы, оогенез (овогенез).
Білу және түсіну:
1. Гаметогенез дегеніміз не?
2. Жыныс жасушаларының түзілу аймақтарын атаңдар.
Қолдану:
1. Жыныс жасушаларының түзілу үдерісінде мейоздың жүруі неліктен маңызды екенін түсіндіріңдер.
2. Жасушалардағы хромосома санын және үдерістердің гаметогенездің әрбір аймағына тән атауын көрсетіңдер.
Талдау:
1. Гаметогенездің түрлі аймағында жүретін үдерістерді талдап, сәйкес аймақ нөмірін кестеге толтырыңдар: 1) көбею; 2) өсу; 3) пісіп-жетілу; 4) қалыптасу.
Синтез:
1. Жоғары құрылымды жануарларда, мысалы, омыртқалыларда партеногенез қалыпты жағдайда мүмкін емес екенін талқылаңдар.
2. Шынайы жағдайды талқылаңдар: «Биолог ғалымдар оңтүстік-америкалық жартасты кесірткелерінің аталық жынысты дарасын кездестірмеді. Бірақ бұл түр табиғи популяцияда тіршілігін жалғастыруда». Осы құбылыстың барлық мүмкін болатын себептерін болжаңдар.
Бағалау:
1. Ғалымдардың мынадай пікірін талқылаңдар: «Жасанды гаметогенез: эмбрионды бағаналы жасушаларды гаметаларға жіктеу бірқатар ауруларды емдеудің проблемаларын шешу әдісі».
2. Жоғарыда аталған әдістің практикада қолданылуының экономикалық және этикалық салдарын бағалаңдар.