Тема 17 по биология: Размножаване на организмите

Какво ще научите тук?
Размножаване на организмите. Безполово и полово размножаване. Гаметогенеза. Оплождане. Външно и вътрешно оплождане.

Къде можете да прочетете повече?
  • в български учебник по биология за 8 клас с автори: Румен Бостанджиев, Ценка Часовникарова, Емилия Илова, Ренета Петкова;
  • в български учебник по биология и здравно образование за 10 клас с автори: Ценка Часовникарова, Даниела Симеоновска, Мира Славова, Ренета Петкова; 
  • в македонски учебник по биология за 4 година (за реформирано гимназиско образование) с автори: Олгица Саракинова, Драгица Трајановска, Софија Ачковска.
Речник
  • Безгръбначни животни- без’рбетни животни;
  • Бодлокожи - иглокожи;
  • Гръбначни животни- ‘рбетни животни; 
  • Земноводни - водоземци;
  • Пъпкуване- пупење;
  • Яйцеклетка - јајце-клетка;
Определения
При безполовото размножаване новият организъм възниква от една или от група соматични клетки на един родител и е генетично идентичен с него.

При половото размножаване участват два родителски организма - мъжки и женски. Те образуват специализирани полови клетки (гамети) в полови половите си жлези (гонади).

Гаметогенезата представлява процес, при които се образуват зрели полови клетки с хаплоиден хромозомен набор.

Оплождането е процес на сливане на зрели полови клетки, при което се образува зигота с възстановен диплоиден хромозомен набор.

Външното оплождане се осъществява във водна среда и е характерно за мешести, мекотели, бодлокожи, костни риби, земноводни.

Вътрешното оплождане е характерно за сухоземни животни и човек. При тях, освен жлези, в които се образуват половите клетки, са се развили и полови органи, които имат роля в натрупване и отвеждане на половите клетки.

Основни моменти в темата
 Размножаването е основен жизнен процес, при който наследствената информация се предава в поколението и се осигурява възпроизводство на белезите не само на отделните родителски форми, но и на целия биологичен вид. Има основно два типа размножаване- безполово и полово. 

Безполово размножаване
При безполовото размножаване новият организъм възниква от една или от група соматични клетки на един родител и е генетично идентичен с него. Единствен източник на изменчивост при организмите, размножаващи се по този начин, са мутациите. Среща се при по-просто устроени групи животни (едноклетъчни и безгръбначни животни), но и при растения. Може да се осъществява по няколко начина: чрез делене, пъпкуване и фрагментиране или вегетативно

Пъпкуване означава формиране на подутини на повърхността на родителския организъм, които нарастват и отделят се от него. Започват самостоятелен живот. Също е възможно тези пъпки да не се отделят от родителския индивид, и в такъв случай образуват се колонии. Характерно е за някои мешести животни (хидра, медузи, корали). 

Фрагментирането означава формиране на нови индивиди, идентични с родителския индивид, след като тялото на родителя се фрагментира на две или повече части. Всеки един фрагмент започва самостоятелен живот. Среща се при по-низши форми на живот (планария, морски звезди).

Безполовото размножаване има своите предимства - бързина, ефективност, простота. 

Полово размножаване
При половото размножаване участват два родителски организма - мъжки и женски. Те образуват специализирани полови клетки (гамети) в половите си жлези (гонади). Гаметите се образуват в резлутат на мейоза и те се сливат при процес на оплождане. Получава се оплодена яйцеклетка - зигота. Среща се при по-посложно устроените иднивиди, включително и при човек. 

Когато един организъм може да образува и мъжки, и женски полови клетки, се нарича хермафродит

Партеногенеза е явление, при което от неоплодени яйца се развиват нови органзми. Най-често тя се редува или протича паралелно с полово размножаване. Характерна е за дафниите (водни бълхи) и зависи от сезона. Има голямо биологично значение, тъй като осигурява бързо завладяване на нови територии. Недостатъците са ниско генетично размнообразние, както и възможността за фенотипна проява на рецесивни мутации. 

Гаметогенеза
Гаметогенеза представлява процес, при които се образуват зрели полови клетки с хаплоиден хромозомен набор. Осъществява се в половите жлези на животните и човека. Може да бъде два вида - сперматогенеза (образуване на мъжки полови клетки - сперматозоиди) и овогенеза (образуване на женски полови клетки- яйцеклетки)

Сперматогенеза. Протича в извитите семенни каналчета на тестисите и се състои от четири фази: фаза на размножаване, фаза на нарастване, фаза на зреене и фаза на формиране. През фазата на размножаване, в резлутат на поредица митотични деления, се образуват голям брой първични полови клетки- сперматогонии. Някои от тях спират да се делят и преминават в следващата фаза на нарастване. На този етап клетките слабо увеличават размера си, тъй като не натрупват хранителни вещества в цитоплазмата си. След това половите клетки преминават към фазата на зреене, при която се включва процес мейоза. От една родоначална клетка се получават 4 равностойни хаплоидни незрели мъжки гамети. През фазата на формиране се образува опашката на сперматозоидите и се отделя част от цитоплазмата и клетъчните органели. Хаплоидните клетки се превръщат във функционално зрели сперматозоиди. Този процес започва след настъпването на полова зрялост и продължава до старостта, когато постепенно намалява и прекъсва. Това е непрекъснат процес!

Овогенеза. Протича в маточната тръба на женската репродуктивна система и има три фази: фаза на размножаване, фаза на нарастване и фаза на зреене. При първата фаза наблюдават се редица митотични деления на родоначални клетки. Образува се голямо количество незрели полови клетки, които имат диплоиден хромозомен набор. Характерно е, че тази фаза започва и завършва още в зародишното развитите. Получените клетки се запазват в яйчниците до настъпването на пубертета, след което при всеки цикъл част от тях преминават към следващата фаза. През следващата фаза на нарастване, незрелите полови клетки увеличават размеритее си и синтезират резервни хранителни вещества- жълтък. След нарастването, половите клетки преминават към фаза на зреене. На този етап се осъществява мейотично делене. В крайна сметка, се получава една яйцеклетка с хаплоиден хромозомен набор. Овогенезата започва през зародишното развитие и прекъсва след раждането, като се възобновява през пубертета и трае до менопаузата. Следователно овогенезата е прекъснат процес!

Оплождане
Оплождането е процес на сливане на зрели полови клетки, при което се образува зигота с възстановен диплоиден хромозомен набор. Може да бъде вътрешно или външно, в зависимост от това, каде ще се случи сливането на двете полови клетки.

Външното оплождане се осъществява във водна среда и е характерно за мешести, мекотели, бодлокожи костни риби, земноводни. По едно и също време, в непосредствена близост един до друг, водните животни изхвърлят сперматозидите и яйцеклетките си.

Вътрешното оплождане е характерно за сухоземни животни и човек. При тях, освен жлези, в които се образуват половите клетки, са се развили и полови органи, които имат роля в натрупване и отвеждане на половите клетки. При мъжките индивиди, образува се семенна течност, която да запазва жизнеността на сперматозоидите до момента на изхвърляането им в женските полови пътища. За въвеждането на мъжките гамети в женските полови органи се развиват и специални копулационни органи.