OOGENESIS: GIAI ĐOẠN, ĐẶC ĐIỂM Ở ĐỘNG VẬT VÀ THỰC VẬT - SINH HỌC - 2026

Phát sinh giao tử hay giao tử là quá trình phát triển của giao tử cái ở động vật và thực vật có hoa ("trứng trưởng thành" ở động vật và "megagametofito" ở thực vật). Sự kiện này xảy ra khi các cá thể cái đến tuổi trưởng thành, do đó bắt đầu chu kỳ sinh sản của chúng.

Ở phụ nữ, quá trình sinh trứng bắt đầu từ thời kỳ trước khi sinh, nơi các tế bào trứng nhân lên thông qua các lần phân bào. Do đó, noãn sinh nở ra để tạo thành các tế bào trứng chính trước khi sinh ra bào thai và cuối cùng, ở tuổi dậy thì ở phụ nữ, các noãn trưởng thành sẽ phát triển.

Quá trình tạo bào tử ở người và các động vật khác (Nguồn: Henry Vandyke Carter qua Wikimedia Commons)

Sự phát triển của các tế bào trứng nguyên phát được điều chỉnh bởi hai hormone của tuyến yên: kích thích nang trứng và tạo hoàng thể, và những hormone này được điều chỉnh bởi hormone giải phóng gonadotropin được bài tiết ở vùng dưới đồi.

Trong hầu hết các trường hợp, khi noãn không được thụ tinh, nó sẽ bị đào thải khỏi cơ thể thông qua việc chảy máu từ cơ quan sinh dục cái của động vật. Sự kiện này được gọi là "kinh nguyệt", chu kỳ kinh nguyệt hoặc nhiệt, trong số những sự kiện khác.

Ở thực vật có hoa hay thực vật hạt kín, thể trùng thảo (giao tử cái) và vi sinh vật (giao tử đực) ngoài việc phát triển trong cùng một cây, còn phát triển theo cấu trúc giống nhau, là hoa có đặc tính lưỡng tính.

Các nhị hoa của một bông hoa tạo ra microgametophyte, trong khi các lá noãn tạo ra megagametophyte. Tuy nhiên, một số cây chỉ có hoa với nhị hoa và những hoa khác chỉ có lá noãn, và những loài này được gọi là đơn tính cùng gốc.

Ở thực vật, quá trình phát sinh giao tử cái bao gồm hai quá trình chính được gọi là phát sinh megasporogenesis và megagametogenesis, liên quan đến sự hình thành megaspore trong nucela và với sự phát triển của megaspore để trở thành megagametophyte.

Sự phát sinh ở động vật

Quá trình sinh trứng, bản thân nó, là sự sản xuất noãn và xảy ra trong buồng trứng của động vật có vú giống cái. Một phần của buồng trứng được hình thành bởi các nang buồng trứng, kể từ khi nguyên thủy của các noãn được hợp nhất với chúng cho đến khi chúng trưởng thành.

Khi động vật có vú cái chưa thành niên đến tuổi dậy thì, buồng trứng bước vào giai đoạn hoạt động đặc trưng bởi sự phát triển và trưởng thành theo chu kỳ của các nhóm nhỏ nang trứng.

Điểm chung là trong mỗi chu kỳ, một nang noãn nguyên phát duy nhất đạt đến độ chín hoàn toàn và tế bào trứng được phóng thích từ buồng trứng đến tử cung. Người ta đã thống kê được rằng trong số 400 nghìn tế bào trứng mà một phụ nữ xuất hiện khi sinh, chỉ có 400 tế bào trưởng thành trong thời kỳ sinh sản.

Quá trình trưởng thành này từ các nang sơ cấp đến cuối của noãn trưởng thành được gọi là "sự phát sinh nang trứng", và bao gồm các bước phân chia và biệt hóa khác nhau của các tế bào nang trước khi biến đổi thành noãn trưởng thành.

Sự phát sinh giao tử xảy ra liên tục ở động vật có vú cái cho đến khi chu kỳ kinh nguyệt chấm dứt vĩnh viễn, thời kỳ được gọi là "mãn kinh" ở người.

Các nhà khoa học ước tính rằng độ tuổi lý tưởng để sinh sản ở người là từ 20 đến 35 tuổi, vì trong giai đoạn này các noãn phát triển với khả năng tồn tại đầy đủ và xác suất bất thường nhiễm sắc thể trong phôi thai tăng lên khi phụ nữ. họ già đi.

- Nét đặc trưng

- Trứng cái được hình thành trong quá trình phát triển phôi, nguyên sinh trứng mới không có nguồn gốc sau khi sinh.

- Noãn trưởng thành tách khỏi buồng trứng và đi đến tử cung, nơi nó được duy trì cho đến khi thụ tinh bởi giao tử đực.

Ảnh hiển vi điện tử của một noãn, giao tử cái (Nguồn: TheBloxter446 qua Wikimedia Commons)

- Vào cuối mỗi chu kỳ sinh sản, trứng không được thụ tinh sẽ bị loại bỏ và tống ra ngoài thông qua hiện tượng chảy máu được gọi là “kinh nguyệt”.

- Tất cả các bước sinh trứng đều diễn ra bên trong buồng trứng.

- Trong quá trình phát sinh giao tử cái, các thể ba cực được tạo ra không có khả năng sống hoặc khả năng sinh sản.

- Trong quá trình meiotic đầu tiên, các tế bào không được phân chia đều, một trong các tế bào tạo thành còn lại phần lớn thể tích tế bào chất và các tế bào khác nhỏ hơn đáng kể.

- Giai đoạn

Phát triển tiền sản

Trong giai đoạn đầu phát triển của phôi cái, các tế bào được gọi là oogonia nhân lên bằng cách phân bào. Các noãn bào, sản phẩm của quá trình nguyên phân, phát triển về kích thước để tạo ra các tế bào trứng sơ cấp trước khi sinh ra.

Trong quá trình phát triển của tế bào trứng sơ cấp, các tế bào mô liên kết xung quanh tạo thành một lớp tế bào nang dẹt. Tế bào trứng sơ cấp được bao bọc bởi lớp tế bào này tạo thành một nang nguyên thủy.

Ở tuổi dậy thì, tế bào trứng nguyên phát to ra, các tế bào biểu mô nang chuyển thành hình khối và sau đó là hình cột, và sự hợp nhất của chúng tạo ra nang trứng sơ cấp.

Tế bào trứng sơ cấp được bao bọc bởi một lớp vật liệu vô định hình, có hình bào, giàu glycoprotein được gọi là “zona pellucida”. Cái này có hình dạng lưới với nhiều "sóng".

Các tế bào trứng sơ cấp bắt đầu phân chia bằng cách meiosis trước khi sinh ra bào thai. Tuy nhiên, việc hoàn thành tiên tri không xảy ra cho đến khi cá nhân đến tuổi dậy thì.

Sự phát triển sau khi sinh

Sau khi bắt đầu dậy thì, sự rụng trứng xảy ra mỗi tháng. Điều này có nghĩa là quá trình phóng noãn xảy ra từ nang buồng trứng đến tử cung.

Các tế bào trứng sơ cấp bị đình chỉ trong chu kỳ sinh học đầu tiên được kích hoạt trong giai đoạn này và khi nang trứng trưởng thành, tế bào trứng sơ cấp hoàn thành lần phân chia meiotic đầu tiên để tạo ra tế bào trứng thứ cấp và cơ thể phân cực đầu tiên.

Trong lần nguyên phân đầu tiên này, sự phân chia tế bào chất không đồng đều, tế bào sinh trứng thứ cấp thu được gần như toàn bộ tế bào chất của tế bào, trong khi thể cực nhận được rất ít tế bào chất.

Trong thời kỳ rụng trứng, nhân của tế bào trứng thứ cấp bắt đầu lần phân chia meiotic thứ hai cho đến quá trình chuyển hóa, nơi sự phân chia tế bào dừng lại. Nếu tại thời điểm đó một tinh trùng đi vào tế bào trứng thứ cấp thì lần phân chia sinh học thứ hai đã hoàn thành.

Sau lần phân chia meiotic thứ hai này, một tế bào có hàm lượng tế bào chất cao (tế bào trứng thứ cấp đã thụ tinh) và một tế bào khác nhỏ hơn, đại diện cho thể cực thứ hai, được hình thành một lần nữa, kết thúc là thoái hóa. Sự trưởng thành của tế bào trứng kết thúc bằng sự thoái hoá của hai thể cực do kết quả của sự phân chia.

Sự phát sinh ở thực vật

Ở thực vật có hoa, quá trình tổng hợp megagametophytes diễn ra bên trong hoa, trong một cấu trúc gọi là bầu nhụy. Các lá noãn được tìm thấy bên trong các lá noãn, mỗi lá noãn được tạo thành từ một bầu nhụy, một kiểu và một đầu nhụy.

Bộ lá noãn của hoa được gọi là "gynoecium" và những lá noãn này có thể kết hợp hoặc tách rời bên trong hoa, tùy thuộc vào loài.

Bên trong buồng trứng, có thể tìm thấy một hoặc nhiều noãn. Hình dạng, số lượng lá noãn và số lượng noãn và sự sắp xếp của chúng thay đổi tùy theo loài, đến nỗi những đặc điểm này được sử dụng làm các ký tự phân loại để phân loại.

Ở thực vật, mỗi noãn là một cấu trúc rất phức tạp, nó được cấu tạo bởi một chân gọi là chân noãn (funiculus), có chức năng giữ toàn bộ noãn bên trong. Đến lượt nó, nucela được bao quanh bởi một hoặc hai lớp được gọi là các nguyên thể (số lượng các nguyên thể thay đổi tùy theo loài).

Các đối số gặp nhau ở một đầu, để lại một khe hở nhỏ được gọi là micrô. Micropyle là không gian mà ống phấn đi qua để thụ tinh với tế bào trứng.

Bên trong nucela là nơi diễn ra quá trình tổng hợp megagametophytes.

Megagametophyte còn được gọi là túi phôi, vì phôi phát triển bên trong nó khi quá trình thụ tinh xảy ra.

- Nét đặc trưng

- Khoang noãn hay giao tử cái ở thực vật bao gồm 8 tế bào khác nhau, 7 tế bào tạo thành túi phôi và một tế bào sinh noãn, noãn hoặc giao tử cái.

- Bầu nhụy ở hầu hết các loài thực vật chứa một số noãn, các noãn này có thể được thụ tinh trong cùng một lần thụ tinh.

- Các noãn có thể “tự thụ phấn”, tức là các hạt phấn của cùng một hoa mà noãn và bao phấn được tìm thấy có thể thụ tinh với các noãn bên trong lá noãn.

- Trong tế bào trứng có hai nhân cực hợp nhất để tạo ra nội nhũ, đây là chất mà phôi ăn vào trong giai đoạn phát triển đầu tiên của nó.

- Thể megaspore phân bào nguyên phân 3 lần, bắt nguồn từ túi phôi có 8 nhân.

- Có những tế bào nằm ở tận cùng của các nucela, chúng được biết đến như là các tế bào hợp lực và phản mã.

- Giai đoạn

Về nguyên tắc, một giao tử cái hay megasporocyte phát triển bên trong nucela. Trong cấu trúc này, một tế bào gốc lưỡng bội của megasporocytes trải qua quá trình meiosis (meiosis I) và hình thành bốn tế bào đơn bội, được gọi là megaspores.

Bốn megaspores được sắp xếp theo kiểu tuyến tính. Về lý thuyết, tại thời điểm này megasporogenesis đã hoàn tất; ba trong số các megaspore cuối cùng tan rã và chỉ một con sống sót để trưởng thành và biến đổi thành megagametophyte.

Tuy nhiên, ở hầu hết các loài thực vật có hoa, megagametophyte đang phát triển bắt đầu ăn các hạt nhân và phân bào giảm phân (nguyên phân I), tạo ra hai nhân mới.

Cứ hai nhân mới lại phân chia nguyên phân một lần nữa (nguyên phân II) để làm phát sinh bốn nhân mới. Cuối cùng, bốn nhân tạo thành phân chia một lần nữa bằng nguyên phân (nguyên phân III), tạo thành tám nhân.

Tám hạt nhân được chia thành hai nhóm gồm bốn hạt nhân, một nhóm nằm ở cuối micropyle, trong khi nhóm kia nằm ở đầu đối diện. Một hạt nhân từ mỗi nhóm trong số bốn hạt di chuyển về phía trung tâm của megagametophyte, làm phát sinh các hạt nhân cực.

Ba ô còn lại ở đầu vi cực là hợp lực và những ô ở đầu đối diện là phản mã. Các hợp lực sẽ là một phần của quá trình thụ tinh khi hoa được thụ phấn.

Toàn bộ cấu trúc của giao tử cái trưởng thành được gọi là túi phôi và được xây dựng bởi tế bào binucleate trung tâm và sáu nhân tạo nên các tế bào hiệp đồng và đối mã.

Người giới thiệu

1. Desai, N., Ludgin, J., Sharma, R., Anirudh, RK, & Agarwal, A. (2017). Phát sinh giao tử cái và đực. Trong y học sinh sản lâm sàng và phẫu thuật (trang 19-45). Springer, Cham.
2. Evans, HM, & Swezy, O. (1932). Quá trình sinh trứng và chu kỳ nang trứng bình thường ở động vật có vú trưởng thành. California và y học phương tây, 36 (1), 60.
3. Lindorf, H., De Parisca, L., & Rodríguez, P. (1985). Thực vật học Phân loại, cấu tạo và sinh sản.
4. Moore, KL, Persaud, TVN và Torchia, MG (2018). Sách điện tử về con người đang phát triển: Phôi thai định hướng lâm sàng. Khoa học sức khỏe Elsevier.
5. Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, SE (2005). Sinh học của thực vật. Macmillan.
6. Wang, JH, Li, Y., Deng, SL, Liu, YX, Lian, ZX và Yu, K. (2019). Những tiến bộ nghiên cứu gần đây về nguyên phân trong quá trình phát sinh giao tử ở động vật có vú. Ô, 8 (6), 567.