§ 63. Строение и функции репродуктивной системы. Половые клетки. Оплодотворение

Вспомните основные формы размножения организмов. Каковы особенности полового размножения животных? Каково строение половых клеток млекопитающих? Значение размножения. Самовоспроизводство — универсальное свойство живого, обеспечивающее способность организма к размножению. Оно является необходимым условием существования любого вида.

Именно благодаря этому свойству человек из поколения в поколение воспроизводит потомство, поэтому жизнь вида Homo sapiens не прекращается. Человек обеспечивает продолжение рода, взаимную опеку между предками и потомками.

Половое размножение человека, свойственное и другим организмам, происходит с помощью женских и мужских половых клеток (гамет).

Половые клетки (гаметы). Яйцеклетка — женская гамета, а сперматозоид — мужская (ил. 150 а). Они различаются по форме и размеру. Яйцеклетка — шаровидная, крупная по размеру (120-150 мкм), а сперматозоид — очень маленькая, с длинным хвостом (до 70 мкм) клетка. В отличие от яйцеклетки, сперматозоид подвижен.

Снаружи яйцеклетка покрыта тремя оболочками: внешней, прозрачной и внутренней желтковой, выполняющими защитную функцию и обеспечивающими необходимый тип обмена веществ.

Внутри клетки содержится ядро и цитоплазма, а также все типичные клеточные органеллы (ил. 150 б). Однако по строению яйцеклетки отличаются от других клеток, поскольку приспособлены для реализации развития целого организма. Яйцеклетки гораздо крупнее, чем другие клетки тела, они содержат

значительный запас питательных веществ в виде желточных включений, равномерно распределенных по клетке. Этот запас питательных веществ является основой для развития зародыша, формирующегося из оплодотворенной яйцеклетки.

Сперматозоид состоит из головки, шейки и хвоста (ил 150 а). Головка имеет ядро, окруженное тонким слоем цитоплазмы, и особую структуру — акросому. Она производит фермент, способствующий проникновению сперматозоида в яйцеклетку. В шейке содержится множество митохондрий, энергия которых обеспечивает движение хвоста, а следовательно, и движение самого сперматозоида к яйцеклетке.

Исследование сперматозоидов под электронным микроскопом показало, что цитоплазма головки находится не в коллоидном, а в жидкокристаллическом состоянии. Этим достигается устойчивость сперматозоидов к неблагоприятным условиям среды.

Репродуктивная система человека. Вам уже известно, что осуществление функции размножения обеспечивает репродуктивная, или половая, система. Человек относится к разнополым организмам, то есть по половым признакам различают мужской и женский пол. Соответственно различают мужскую и женскую репродуктивные системы, каждая из которых образована половыми

органами, к которым относятся половые железы, где формируются гаметы, половые пути, по которым гаметы движутся, и внешние половые органы, обеспечивающие половой акт. Вспомните, к каким железам по способу секреции относятся половые железы.

Строение женской репродуктивной системы. Женской половой железой является яичник (ил. 151). Это — парный орган миндалевидной формы, расположенный в полости малого таза. Правый яичник всегда крупнее, чем левый. Яичники расположены по обе стороны от матки и эластичной связкой прикреплены к ней.

Яичники выполняют две важнейших функции: в них образуются яйцеклетки, а также продуцируются половые гормоны. Вспомните, как называются эти гормоны и какова их роль.

Яйцеклетки формируются в корковом (внешнем) слое яичника, занимающем две трети его объема. Под электронным микроскопом можно увидеть тысячи незрелых яйцеклеток, каждую в круглом мешочке, или фолликуле. Также хорошо заметны фолликулы, содержащие яйцеклетки на разных стадиях развития. В течение жизни женщины созревает всего около 400-500 яйцеклеток.

Маточная труба — парный орган. Одним концом каждая труба соединена с маткой. Второй конец имеет расширение (воронку) и открывается в брюшную полость вблизи яичника. Хотя они находятся очень близко друг к другу, прямой связи между яичником и отверстием маточной трубы нет. Края воронки окружены пальцевидной бахромой. Внутренняя поверхность маточ-

ной трубы выстлана мерцательным эпителием. Благодаря движениям ресничек сформированная в яичнике яйцеклетка попадает в маточную трубу, где и происходит ее оплодотворение сперматозоидом. Оплодотворенная яйцеклетка перемещается из маточной трубы в матку.

Матка — непарный полый мышечный орган грушевидной формы, прикрепленный связками к стенкам брюшной полости. Ее основная функция связана с развитием зародыша и вынашиванием плода во время беременности. Стенки матки образованы тремя оболочками: наружной соединительнотканной, средней мышечной и внутренней слизистой, богатой кровеносными сосудами. Матка состоит из верхней выпуклой части — дна, средней — тела и суженной нижней части — шейка. Шейка — канал, соединяющий матку с влагалищем. Это мышечная трубка длиной 10 см, верхним концом связанная с шейкой матки, а нижним — с наружными половыми органами.

Влагалище образовано мышечной и слизистой оболочками. Железы слизистой оболочки выделяют бактерицидное смазочное вещество. Через влагалище сперматозоиды попадают в женский организм.

К репродуктивным женским органам относятся также молочные железы (ил. 152). Вспомните, к каким железам по способу секреции они относятся и какую функцию выполняют.

Строение мужской репродуктивной системы (ил. 153). Основной мужской половой железой является яичко. Это — парная половая железа овальной формы, находящаяся вне брюшной полости в мошонке — кожно-мышечном органе. Снаружи яичко покрыто плотной белковой оболочкой, а внутри разделено соединительнотканными перегородками на дольки (200-300 в каждом

яичке). В каждой дольке яичка содержатся 1-4 извилистых семенных канальцев длиной 30-80 см, в стенках которых происходит образование сперматозоидов.

Полный цикл развития сперматозоида длится около 75 суток. Сперматозоиды развиваются в очень больших количествах (1 мл спермы содержит около 100 млн сперматозоидов).

Пространство между петлями канальцев заполнено рыхлой соединительной тканью, содержащей значительное количество кровеносных и лимфатических сосудов, нервных окончаний, а также клетки, производящие мужские половые гормоны. Вспомните, какие гормоны продуцируются в яичках и какова их роль.

По семенным канальцам сперматозоиды продвигаются к придаткам, расположенным вдоль заднего края яичек. Секрет придатков обеспечивает питание и подвижность мужских гамет. В придатках сперматозоиды сохраняются, смешиваются с их секретом. От каждого яичка отходит семявыносящий проток. По бокам от семявыносящих протоков находятся семенные пузырьки — парные придаточные половые железы, в которых образуется жидкий секрет, обеспечивающий сперматозоиды питательными веществами и обусловливающий их подвижность. Семявыносящие протоки, соединяясь с протоками семенных пузырьков, образуют единый семявыбрасывающий проток, открывающийся в мочеиспускательный канал (мочеточник). Здесь мочевой и половой пути объединяются.

Верхнюю часть мочеиспускательного канала под мочевым пузырем охватывает еще одна придаточная половая железа — предстательная железа (простата), жидкий секрет которой обеспечивает движение сперматозоидов, а также процесс семяизвержения. Кроме того, мышцы железы сжимают уретру, предотвращая смешивание мочи и спермы.

Позади мочеиспускательного канала находится бульбоуретральная железа — парная придаточная половая железа. Ее выводные протоки открываются в полость мочеиспускательного канала. Слизеобразный секрет, выделяемый этой железой, смешивается со спермой в семявыбрасывающем протоке, нейтрализует кислую реакцию мочи, готовя мочеиспускательный канал к выбросу через него спермы. Вывод спермы наружу обеспечивает половой член (пенис) — непарный внешний половой орган.

Как мужские, так и женские наружные половые органы устроены таким образом, чтобы во время полового акта сперматозоиды из организма человека перенеслись в организм женщины, максимально способствуя внутреннему оплодотворению. Вспомните, для каких животных характерно внутреннее оплодотворение.

Оплодотворение происходит в верхней части маточной трубы женщины (ил. 154). Сперматозоиды попадают во влагалище во время полового акта, движутся через шейку матки в ее полость, а далее — в маточные трубы. С каждым половым актом выделяется 2-3 мл спермы. Почти 300 млн сперматозоидов достигает шейки матки, из них около 300 оказывается в маточных трубах. Когда эти сперматозоиды в одной из маточных труб встречаются с яйцеклеткой, они окружают ее и выделяют ферменты, расщепляющие оболочки яйцеклетки. Один сперматозоид проникает головкой в яйцеклетку, отбрасывает хвост и оплодотворяет ее. После этого оболочка яйцеклетки становится непроницаемой для других сперматозоидов. Ядра обеих половых клеток (сперматозоида и яйцеклетки) сливаются в одно, и образуется зигота. Сперматозоиды сохраняют способность к оплодотворению в течение 2 суток, а яйцеклетка — в течение 12-14 часов.

Мужские и женские половые железы. Яичко. Яичник. Половые клетки: сперматозоид, яйцеклетка. Оплодотворение

I.    Почему размножение считается одной из важнейших функций организма?

2. Какая форма размножения свойственна человеку? 3. Охарактеризуйте строение: а) яйцеклетки; б) сперматозоида. 4. Какие органы образуют репродуктивную систему: а) женскую; б) мужскую? 5. На ил. 151, 153 найдите наружные женские и мужские половые органы. Какие функции они выполняют? 6. Назовите мужские половые железы. Какие функции они выполняют? 7. Как называется женская половая железа и какие функции она выполняет? 8. Что такое гаметогенез? 9. Какие гормоны оказывают влияние на формирование половых клеток? Как они образуются? 10. Что такое оплодотворение? Как происходит этот процесс у человека?

II.    В чем заключается взаимосвязь между строением и функциями половых желез человека? 12. Подумайте, почему женские половые железы расположены внутри организма человека, а мужские — снаружи. 13. Объясните роль эндокринной системы в регуляции развития половых клеток.

14. Известно, что развитие половых клеток может нарушаться под влиянием определенных внешних факторов, вызывающих невозможность оплодотворения, выкидыши, рождение больных детей. Какие факторы внешней среды могут вызвать такие проблемы? 15. Обоснуйте, почему дети похожи на своих родителей, но не являются их точными копиями.

Это материал учебника Биология 8 класс Мищук