Яйцеклетка или яйцеклетка ( мн. ч .: яйцеклетка ) является женской репродуктивной клеткой, или гаметой , [1] у большинства анизогамных организмов (организмов, которые размножаются половым путем с помощью более крупной женской гаметы и более мелкой мужской). Термин используется, когда женская гамета не способна к движению (неподвижна ) . Если мужская гамета ( сперматозоид ) способна к движению, тип полового размножения также классифицируется как оогамный . Неподвижная женская гамета, образующаяся в оогонии некоторых водорослей, грибов, оомицетов или бриофитов, называется оосферой . [ 2] При оплодотворении оосфера становится ооспорой . [ необходимо уточнение ]
Когда яйцеклетка и сперматозоид сливаются во время оплодотворения , образуется диплоидная клетка ( зигота ), которая быстро вырастает в новый организм.
В то время как яйцеклетка не млекопитающих животных была очевидна, доктрина ex ovo omne vivum («всякое живое [животное происходит] из яйца»), связанная с Уильямом Гарвеем (1578–1657), была отказом от спонтанного зарождения и преформизма, а также смелым предположением, что млекопитающие также размножаются через яйца. Карл Эрнст фон Бэр открыл яйцеклетку млекопитающего в 1827 году. [3] [4] Слияние сперматозоидов с яйцеклетками (морской звезды) наблюдал Оскар Гертвиг в 1876 году. [5] [6]
У животных яйцеклетки также известны как яйцеклетки (единственное число ovum , от латинского слова ovum, означающего « яйцо »). [7] Термин яйцеклетка у животных используется для обозначения молодой яйцеклетки животного. У позвоночных яйцеклетки производятся женскими гонадами (половыми железами), называемыми яичниками . У млекопитающих некоторое количество яйцеклеток присутствует при рождении и созревает посредством оогенеза .
Исследования, проведенные на людях, собаках и кошках в 1870-х годах, показали, что производство ооцитов (незрелых яйцеклеток) прекращается во время или вскоре после рождения. Обзор отчетов с 1900 по 1950 год зоологом Соломоном Цукерманом закрепил убеждение, что у самок есть конечное количество ооцитов, которые формируются до их рождения. Эта догма была оспорена рядом исследований с 2004 года. Несколько исследований предполагают, что стволовые клетки яичников существуют в яичниках млекопитающих. Могут ли зрелые млекопитающие на самом деле создавать новые яйцеклетки, остается неопределенным и является продолжающимся вопросом исследований. [8] [9]
У всех млекопитающих яйцеклетка оплодотворяется внутри женского тела. Человеческие яйцеклетки вырастают из примитивных половых клеток, которые внедряются в вещество яичников . [ 10]
Яйцеклетка — одна из самых крупных клеток в организме человека, обычно видимая невооруженным глазом без помощи микроскопа или другого увеличительного устройства. [11] Диаметр яйцеклетки человека составляет приблизительно 120 мкм (0,0047 дюйма). [12]
Ооплазма похожа на желток яйцеклетки, клеточное вещество в ее центре, которое содержит ядро , называемое зародышевым пузырьком , и ядрышко , называемое зародышевым диском . [13]
Ооплазма состоит из цитоплазмы обычной животной клетки с ее спонгиоплазмой и гиалоплазмой , часто называемой формирующим желтком ; и питательного желтка или дейтоплазмы , состоящего из округлых гранул жировых и белковых веществ, погруженных в цитоплазму. [13]
Яйца млекопитающих содержат лишь небольшое количество питательного желтка, для питания эмбриона только на ранних стадиях его развития. Напротив, яйца птиц содержат достаточно, чтобы снабжать птенца питанием в течение всего периода инкубации. [13]
У яйцекладущих животных (все птицы , большинство рыб , земноводных и рептилий ) яйцеклетки развивают защитные слои и проходят через яйцевод наружу из тела. Они оплодотворяются мужской спермой либо внутри тела самки (как у птиц), либо снаружи (как у многих рыб). После оплодотворения развивается эмбрион, питаемый питательными веществами, содержащимися в яйце. Затем он вылупляется из яйца, вне тела матери. См. яйцо для обсуждения яиц яйцекладущих животных.
Цитоплазма и митохондрии яйцеклетки являются единственным средством, с помощью которого яйцеклетка может размножаться путем митоза и в конечном итоге образовывать бластоцисту после оплодотворения.
Существует промежуточная форма — яйцеживородящие животные: эмбрион развивается внутри яйца и питается им, как в случае яйцекладущих, но затем он вылупляется внутри тела матери незадолго до рождения или сразу после того, как яйцо покидает тело матери. Некоторые рыбы, рептилии и многие беспозвоночные используют эту технику.
Почти все наземные растения имеют чередующиеся диплоидные и гаплоидные поколения. Гаметы производятся гаплоидным поколением, которое известно как гаметофит . Женский гаметофит производит структуры, называемые архегониями , и яйцеклетки образуются внутри них посредством митоза . Типичный архегоний бриофита состоит из длинной шейки с более широким основанием, содержащим яйцеклетку. После созревания шейка открывается, позволяя сперматозоидам проникнуть в архегоний и оплодотворить яйцеклетку. Полученная зигота затем дает начало эмбриону, который вырастет в новую диплоидную особь, известную как спорофит . У семенных растений структура, называемая семяпочкой, содержит женский гаметофит. Гаметофит производит яйцеклетку. После оплодотворения семяпочка развивается в семя , содержащее эмбрион. [14]
У цветковых растений женский гаметофит (иногда называемый зародышевым мешком) сократился до восьми клеток внутри семяпочки . Гаметофитная клетка, ближайшая к отверстию микропиле семяпочки, развивается в яйцеклетку. При опылении пыльцевая трубка доставляет сперму в гаметофит, и одно ядро спермия сливается с ядром яйцеклетки. Полученная зигота развивается в эмбрион внутри семяпочки. Семяпочка, в свою очередь, развивается в семя , и во многих случаях завязь растения развивается в плод , чтобы облегчить распространение семян. При прорастании эмбрион вырастает в сеянец . [14]
В мхе Physcomitrella patens белок Polycomb FIE экспрессируется в неоплодотворенной яйцеклетке (рисунок справа), как показывает синий цвет после окрашивания GUS . Вскоре после оплодотворения ген FIE инактивируется (синий цвет больше не виден, слева) в молодом эмбрионе. [15]
У водорослей яйцеклетку часто называют оосферой. [ требуется цитата ] Ооциты дрозофилы развиваются в отдельных яйцевых камерах, которые поддерживаются питающими клетками и окружены соматическими фолликулярными клетками. Питающие клетки представляют собой крупные полиплоидные клетки, которые синтезируют и передают РНК, белки и органеллы в ооциты. За этим переносом следует запрограммированная клеточная смерть (апоптоз) питающих клеток. Во время оогенеза погибает 15 питающих клеток на каждый произведенный ооцит. [16] В дополнение к этой регулируемой развитием клеточной смерти, яйцеклетки также могут подвергаться апоптозу в ответ на голодание и другие повреждения. [16]
