GAMETOGENEGAMETOGENEZAZA FECUNDAŢIAFECUNDAŢIA

Gametogeneza:Gametogeneza: procesul în urma căruia procesul în urma căruia se formează celule haploide înalt diferenţiate se formează celule haploide înalt diferenţiate denumite gameţi (celule sexuale) capabile denumite gameţi (celule sexuale) capabile de procreaţie.de procreaţie.Fecundaţia: Fecundaţia: proces complex prin care proces complex prin care două celule sexuale fuzionează pentru a două celule sexuale fuzionează pentru a forma un nou organism cu garnitură forma un nou organism cu garnitură cromozomială completă, înzestrat cu cromozomială completă, înzestrat cu potenţialităţi genetice provenite de la cei doi potenţialităţi genetice provenite de la cei doi părinţi.părinţi.

Gameţii Gameţii sunt celule sunt celule haploidehaploide ce conţin 23 cromozomi ce conţin 23 cromozomi 11N din care N din care

22 autozomi şi un cromozom sexual X sau Y, spre deosebire de 22 autozomi şi un cromozom sexual X sau Y, spre deosebire de

celulele somatice care au garnitură diploidă ce conţin 46 cromozomi celulele somatice care au garnitură diploidă ce conţin 46 cromozomi

(2N) din care 44 autozomi şi 2 cromozomi sexuali (X sau Y). (2N) din care 44 autozomi şi 2 cromozomi sexuali (X sau Y).

CromozomulCromozomul

Cromozomul Cromozomul reprezintă macromolecule de ADN care conţin mai reprezintă macromolecule de ADN care conţin mai

multe gene şi secvenţe nucleotide cu rol în păstrarea informaţiei multe gene şi secvenţe nucleotide cu rol în păstrarea informaţiei

ereditare a celulei. Un singur cromozom conţine 2 regiuni ereditare a celulei. Un singur cromozom conţine 2 regiuni

caracteristice denumite braţe (braţul p-şi braţul q) care sunt caracteristice denumite braţe (braţul p-şi braţul q) care sunt

separate printr-un centromer. În timpul meiozei un singur cromozom separate printr-un centromer. În timpul meiozei un singur cromozom

suferă replicarea ADN-ului în care se dublează cantitatea de ADN suferă replicarea ADN-ului în care se dublează cantitatea de ADN

(2 N (2 N - - 4 N). Se formează cromozomul duplicat care conţine 2 4 N). Se formează cromozomul duplicat care conţine 2

cromatide surori ataşate la centromer. cromatide surori ataşate la centromer.

Ploidia şi numărul " NPloidia şi numărul " N " " Ploidia se referă la numărul de cromozomi într-o Ploidia se referă la numărul de cromozomi într-o

celulă, iar numărul " N " la cantitatea de ADN din celulă, iar numărul " N " la cantitatea de ADN din celulă. Cromozomii se găsesc în 23 perechi celulă. Cromozomii se găsesc în 23 perechi omologi, un membru (omolog) din fiecare omologi, un membru (omolog) din fiecare pereche este de origine maternă şi alta de pereche este de origine maternă şi alta de origine paternă. Termenul diploid este clasic origine paternă. Termenul diploid este clasic utilizat pentru o celulă ce conţine 46 cromozomi. utilizat pentru o celulă ce conţine 46 cromozomi.

Cromozomul XCromozomul X O celulă somatică normală de tip feminin conţine O celulă somatică normală de tip feminin conţine

2 cromozomi X (XX). Celula de tip feminin implică 2 cromozomi X (XX). Celula de tip feminin implică un mecanism pentru inactivarea permanentă a un mecanism pentru inactivarea permanentă a unuia din cromozomii X, care are loc în prima unuia din cromozomii X, care are loc în prima săptămână a dezvoltării embrionare. săptămână a dezvoltării embrionare.

Cromozomul YCromozomul Y O celulă somatică normală de tip masculin O celulă somatică normală de tip masculin

conţine un cromozom X şi unul Y (XY). conţine un cromozom X şi unul Y (XY).

Meioza reducţionalăMeioza reducţională Are loc în cursul gametogenezei la trecerea Are loc în cursul gametogenezei la trecerea

de la ovocitul şi spermatocitul primar, la de la ovocitul şi spermatocitul primar, la ovocitul şi spermatocitul secundar. ovocitul şi spermatocitul secundar.

Fazele meiozei reducţionale sunt: profaza, Fazele meiozei reducţionale sunt: profaza, metafaza, anafaza şi telofaza prin care se metafaza, anafaza şi telofaza prin care se formează două celule fiice cu garnitură formează două celule fiice cu garnitură cromozomială redusă la jumătate (23) şi cromozomială redusă la jumătate (23) şi cantitate de ADN dublă 2N. În interfaza cantitate de ADN dublă 2N. În interfaza dinaintea începerii diviziunii reducţionale dinaintea începerii diviziunii reducţionale celulele germinale cresc, mărindu-şi volumul.celulele germinale cresc, mărindu-şi volumul.

În concluzie, meioza reducţională implică:În concluzie, meioza reducţională implică:1.1. sinapsasinapsa- are loc formarea tetradei - are loc formarea tetradei

cromozomilor duplicaţicromozomilor duplicaţi2.2. crossing-over – schimb de material crossing-over – schimb de material

geneticgenetic3.3. alinierea- 46 cromozomi duplicaţi se alinierea- 46 cromozomi duplicaţi se

aliniază în planul ecuatorial al fusului de aliniază în planul ecuatorial al fusului de diviziunediviziune

4.4. disjuncţia- împărţirea cromozomilor disjuncţia- împărţirea cromozomilor omologi, centromerul nu se duplicăomologi, centromerul nu se duplică

5.5. diviziunea celulară- se formează 2 diviziunea celulară- se formează 2 gametociţi secundari (23 cromozomi gametociţi secundari (23 cromozomi duplicaţi, 2Nduplicaţi, 2N ))

Meioza ecuaţională (egală)Meioza ecuaţională (egală)

MMeiozeioza ecuaţionalăa ecuaţională începe imediat, după o începe imediat, după o interfază foarte scurtă, în care spermatocitul şi interfază foarte scurtă, în care spermatocitul şi ovocitul secundar nu mai cresc în volum.ovocitul secundar nu mai cresc în volum.ÎÎn n diviziunea egală nu mai are loc replicarea ADN-diviziunea egală nu mai are loc replicarea ADN-ului. Etapele ei sunt aceleaşi: profază, metafază, ului. Etapele ei sunt aceleaşi: profază, metafază, anafază şi telofază. În această diviziune, din anafază şi telofază. În această diviziune, din ovocitul secundar ia naştere ovulul şi cel de-al ovocitul secundar ia naştere ovulul şi cel de-al doilea globul polar, iar din spermatocitul doilea globul polar, iar din spermatocitul secundar, două spermatide. Fiecare prezintă în secundar, două spermatide. Fiecare prezintă în nucleu 23 cromozomi 1 N, dintre care 22 nucleu 23 cromozomi 1 N, dintre care 22 autozomi şi cîte un cromozom sexual X sau Y. autozomi şi cîte un cromozom sexual X sau Y.

În concluzie, meioza ecuaţională implică:În concluzie, meioza ecuaţională implică:

1.1. sinapsasinapsa- absentă- absentă

2.2. crossing-over – absentcrossing-over – absent

3.3. alinierea- 23 cromozomi duplicaţi se alinierea- 23 cromozomi duplicaţi se aliniază în planul ecuatorial al fusului de aliniază în planul ecuatorial al fusului de diviziunediviziune

4.4. disjuncţia- cromozomii se separă,iar disjuncţia- cromozomii se separă,iar centromerul se împartecentromerul se împarte

5.5. diviziunea celulară- se formeazădiviziunea celulară- se formează 4 4 gameţi (23 cromozomi, 1N)gameţi (23 cromozomi, 1N)

Tipul de celuTipul de celullăă

Nr. Nr.

cromozomi, cromozomi,

cantitate ADNcantitate ADN

Celula germinală primordială, ovogonia, Celula germinală primordială, ovogonia,

spermatogonia (tipul A şi B), zigotul, spermatogonia (tipul A şi B), zigotul,

blastomerul, toate celulele somatice blastomerul, toate celulele somatice

normalenormale

46, 2N46, 2N

Ovocitul primar/spermatocitul primarOvocitul primar/spermatocitul primar 46, 4N46, 4N

Ovocitul secundar/spermatocitul secundarOvocitul secundar/spermatocitul secundar 23,2N23,2N

Ovocitul matur(ovulul) / Ovocitul matur(ovulul) / spermatida/spermatozoidulspermatida/spermatozoidul

23, 1 N23, 1 N

Linia celularăLinia celulară care determină care determină producerea de gameţi se numeşte producerea de gameţi se numeşte linie gametogenă. linie gametogenă. Se desfăşoară înSe desfăşoară în organe specializate denumite organe specializate denumite gonadegonade. . Dezvoltarea gonadelor se realizează Dezvoltarea gonadelor se realizează în în trei stadii succesivetrei stadii succesive : :

a.a. geneza primordiului gonadic geneza primordiului gonadic b.b. primordiul gonadic în stadiu indiferent primordiul gonadic în stadiu indiferent c.c. diferenţierea primordiului gonadic cu diferenţierea primordiului gonadic cu

constituirea gonadelor caracteristice constituirea gonadelor caracteristice unui anumit sexunui anumit sex..

SpermatogenezaSpermatogeneza include include 4 4 etape evolutive: etape evolutive:

1.1. etapa de diferenţiere şi proliferareetapa de diferenţiere şi proliferare (înmulţire)(înmulţire) a a spermatogoniilorspermatogoniilor

2.2. etapa de creştere etapa de creştere a spermatocitelor de tip B, ce a spermatocitelor de tip B, ce are loc în are loc în perioada pubertăţiiperioada pubertăţii, conduce la , conduce la formarea formarea spermatocitelor primare,spermatocitelor primare, 46 46 cromozomi duplicaţi, 4N.cromozomi duplicaţi, 4N.

3.3. etapa diviziunilor de maturaţie (meioza) etapa diviziunilor de maturaţie (meioza) caracterizată prin reducerea la jumătate a caracterizată prin reducerea la jumătate a numărului iniţial de cromozomi rezultândnumărului iniţial de cromozomi rezultând 2 2 spermatide spermatide (23 cromozomi, 1N)(23 cromozomi, 1N)

4.4. etapa spermiogenezei - etapa spermiogenezei - transformarea transformarea spermatidei în spermatozoidspermatidei în spermatozoid

Ovocitogeneza Ovocitogeneza procesul de geneză şi procesul de geneză şi maturare a gametului feminin desfăşurat maturare a gametului feminin desfăşurat in foliculul ovarian care se formează în in foliculul ovarian care se formează în ovar.ovar.

CCiclul ovogeneticiclul ovogenetic şi şi ciclul folicularciclul folicular sunt legate desunt legate de maturarea ovocitului, de maturarea ovocitului, de dezvoltarea foliculului capabil de a dezvoltarea foliculului capabil de a elibera ovocitul matur în urma procesului elibera ovocitul matur în urma procesului de ovulaţiede ovulaţie..

Folicul primordial

Folicul primar

Folicul secundar

Folicul dominant

Ovocitogeneza Ovocitogeneza prezintă trei etape prezintă trei etape evolutive :evolutive :

1.1. etapa de diferenţiereetapa de diferenţiere, caracterizată prin , caracterizată prin apariţia ovogoniilor. apariţia ovogoniilor.

2.2. etapa de proliferare şi hipertrofie cu etapa de proliferare şi hipertrofie cu debutul primei diviziuni de maturaţiedebutul primei diviziuni de maturaţie care care se va finaliza numai în ovocitul se va finaliza numai în ovocitul primar din foliculul dominant, capabil de a primar din foliculul dominant, capabil de a ovula. ovula.

3.3. etapa celei de-a doua diviziuni a etapa celei de-a doua diviziuni a meiozei meiozei are loc în ovocitul de ordinul II are loc în ovocitul de ordinul II care este eliminat în urma ovulaţiei, blocat care este eliminat în urma ovulaţiei, blocat în metafază. Ovocitul secundar îşi în metafază. Ovocitul secundar îşi continuă a doua diviziune numai dacă are continuă a doua diviziune numai dacă are loc fecundaţia.loc fecundaţia.

Analiza comparativă a ciclurilor gametogeneAnaliza comparativă a ciclurilor gametogene

1.1. homogameţia şi heterogameţiahomogameţia şi heterogameţia: sexul feminin : sexul feminin -- homogametic homogametic ((44 autozomi+XX44 autozomi+XX)), sexul masculin , sexul masculin -- heterogametic heterogametic((44 autozomi 44 autozomi +XY+XY))

2.2. inegalitatea de creştere în voluminegalitatea de creştere în volum, gametul feminin , gametul feminin --150 150 , , gametul masculin 50-70gametul masculin 50-70

3.3. stadiul de maturaţie variază cu sexulstadiul de maturaţie variază cu sexul: spermatida nu este : spermatida nu este capabilă de fecundaţie decât după ce a parcurs etapa de capabilă de fecundaţie decât după ce a parcurs etapa de spermiogeneză, pe când la sexul feminin ovocitul de ordinul II spermiogeneză, pe când la sexul feminin ovocitul de ordinul II este apt de a participa la fecundaţieeste apt de a participa la fecundaţie

4.4. diferenţele temporo-spaţiale:diferenţele temporo-spaţiale: spermatogenezspermatogenezaa debutează debutează la la începutul pubertăţii şi se continuă până la bătrâneţe, în începutul pubertăţii şi se continuă până la bătrâneţe, în ovocitogenezăovocitogeneză, , înmulţireaînmulţirea se termină în timpul vieţii intrauterine, se termină în timpul vieţii intrauterine, creşterea şi creşterea şi maturaţiamaturaţia ovocitelor primare ovocitelor primare încep la pubertate şi încep la pubertate şi încetează la menopauză încetează la menopauză

5.5. cantitatea gameţilor este diferită în raport cu sexul cantitatea gameţilor este diferită în raport cu sexul : la femeie : la femeie este de un ovocit de ordinul II pe lună, iar la bărbat, la fiecare este de un ovocit de ordinul II pe lună, iar la bărbat, la fiecare ejaculare se elimină sute de milioane de spermatozoiziejaculare se elimină sute de milioane de spermatozoizi

FecundareaFecundarea cuprinde mai multe etape cuprinde mai multe etape

a. capacitaţiaa. capacitaţia - procesul de activare a - procesul de activare a spermiilor în vederea pătrunderii în ovocitul spermiilor în vederea pătrunderii în ovocitul de ordinul IIde ordinul II

b. penetrarea zonei pellucidab. penetrarea zonei pellucida

c. formarea pronucleilorc. formarea pronucleilor(( masculin şi masculin şi femininfeminin)) şi amfimixia- cşi amfimixia- contopirea celor doi ontopirea celor doi pronuclei. Între cei doi centrioli se formează pronuclei. Între cei doi centrioli se formează fusul de diviziune pe care se aşează fusul de diviziune pe care se aşează cromozomii al căror număr a devenit diploid cromozomii al căror număr a devenit diploid 46 cromozomi, 2N. 46 cromozomi, 2N.

d. formarea oului sau zigotului d. formarea oului sau zigotului -- actul final actul final al fecundaţieial fecundaţiei