Сперматогенез — это процесс образования сперматозоидов, который включает несколько стадий и происходит в семенниках. Он делится на три основные фазы: размножение, рост и созревание. В данном случае нас интересует фаза созревания, которая включает два последовательных деления мейоза.
Размножение: В этой стадии сперматогонии (диплоидные клетки) делятся митозом, обеспечивая запас клеток, которые могут вступить в процесс сперматогенеза.
Рост: В этой фазе сперматогонии увеличиваются в размере и превращаются в первичные сперматоциты. Эти клетки также диплоидные, то есть содержат полный набор хромосом, который для данного вида составляет 56 хромосом.
Созревание: Эта фаза включает два последовательных деления мейоза:
- Первое мейотическое деление (мейоз I): В начале первого деления мейоза первичный сперматоцит (2n, где n — это число хромосом в гаплоидном наборе) проходит процесс редукционного деления. В результате этого деления число хромосом уменьшается вдвое, и каждая из двух дочерних клеток (вторичных сперматоцитов) получает гаплоидный набор хромосом. Таким образом, в конце первого деления мейоза каждая из двух вторичных сперматоцитов будет содержать 28 хромосом (n = 28).
- Второе мейотическое деление (мейоз II): Вторичные сперматоциты затем вступают во второе деление мейоза, которое сходно с митозом. Однако, перед вторым делением не происходит удвоения ДНК. В результате этого деления каждая вторичная сперматоцита делится на две сперматиды, которые также содержат гаплоидный набор хромосом (28 хромосом).
Таким образом, в конце первого деления мейоза в клетках зоны созревания (вторичных сперматоцитах) будет содержаться 28 хромосом. Это соответствует гаплоидному набору, который впоследствии будет удерживаться в зрелых сперматозоидах после второго мейотического деления.
Процессы, происходящие в зонах созревания:
- Мейоз I: Редукционное деление, при котором гомологичные хромосомы разъединяются, уменьшая диплоидный набор до гаплоидного.
- Мейоз II: Экуационное деление, при котором сестринские хроматиды разъединяются, сохраняя гаплоидный набор.
В результате этих процессов сперматозоиды приобретают генетическое разнообразие и готовность к оплодотворению, обеспечивая передачу генетической информации следующему поколению.