Половая система
Половая система обеспечивает размножение человека: образование половых клеток, их встречу, вынашивание и рождение ребёнка. В её работе участвуют органы размножения и гормоны; основные понятия о гормональной регуляции полезно повторить на странице «Гормоны».
Функции и органы половой системы
К основным функциям половой системы относятся образование мужских и женских половых клеток, выделение половых гормонов, обеспечение оплодотворения и, у женщин, развитие зародыша и плода. Мужская и женская системы различаются строением, но работают согласованно.
| Система | Основные органы | Главные функции |
|---|---|---|
| Мужская | Яички, придатки яичек, семявыносящие протоки, семенные пузырьки, предстательная железа, половой член | Образование сперматозоидов, созревание и транспорт сперматозоидов, выделение семенной жидкости |
| Женская | Яичники, маточные трубы, матка, влагалище | Образование яйцеклеток, транспорт яйцеклетки, оплодотворение, развитие зародыша и выведение ребёнка |
Половые железы, или гонады, — органы, образующие половые клетки и половые гормоны. Мужские гонады — яички, женские — яичники.
Мужская половая система
Яички расположены в мошонке. Более низкая температура в мошонке необходима для нормального образования сперматозоидов. В извитых семенных канальцах яичек происходит сперматогенез, а клетки, расположенные между канальцами, вырабатывают мужской половой гормон тестостерон.
- Придаток яичка — место созревания и временного хранения сперматозоидов.
- Семявыносящий проток переносит сперматозоиды к мочеиспускательному каналу.
- Семенные пузырьки выделяют секрет, богатый питательными веществами, прежде всего фруктозой.
- Предстательная железа добавляет в семенную жидкость секрет, поддерживающий активность сперматозоидов.
- Половой член участвует в введении сперматозоидов в женские половые пути и выводе мочи; моча и сперма проходят по мочеиспускательному каналу в разное время.
Женская половая система
Яичники находятся в полости малого таза. В них созревают яйцеклетки и образуются женские половые гормоны. Маточные трубы соединяют область яичников с маткой; обычно именно в маточной трубе происходит встреча яйцеклетки со сперматозоидом. Подробности процесса оплодотворения разобраны на странице «Оплодотворение».
- Яичники образуют яйцеклетки, эстрогены и прогестерон.
- Маточные трубы проводят яйцеклетку к матке; их реснички и сокращения стенок помогают перемещению.
- Матка — мышечный орган, в слизистой оболочке которого может закрепиться зародыш.
- Влагалище соединяет матку с внешней средой, принимает сперматозоиды и служит родовым каналом.
Путь сперматозоида: семенные канальцы яичка → придаток яичка → семявыносящий проток → мочеиспускательный канал. Путь яйцеклетки: яичник → маточная труба → матка.
Половые клетки и их образование
Половые клетки, или гаметы, имеют один набор хромосом. При слиянии мужской и женской гамет образуется зигота с восстановленным двойным набором. Сперматозоид мал, подвижен и имеет головку, промежуточную часть и хвост. Яйцеклетка крупнее, неподвижна и содержит запас веществ, необходимых на первых этапах развития.
В обычных клетках человека содержится двойной набор хромосом — \(2n=46\), а в зрелых половых клетках — одинарный набор — \(n=23\). При оплодотворении: \(n+n=2n\), поэтому в зиготе снова 46 хромосом.
Сперматогенез
Сперматогенез начинается из исходных клеток в семенных канальцах и после полового созревания продолжается почти постоянно. В результате одного деления исходной клетки формируются четыре зрелых сперматозоида. Процесс включает увеличение клетки, два последовательных деления мейоза и превращение клеток в специализированные сперматозоиды.
- Исходная клетка с двойным набором хромосом увеличивается.
- После первого деления образуются две клетки с одинарным набором.
- После второго деления возникают четыре клетки — будущие сперматозоиды.
- Клетки приобретают хвост, компактную головку и способность к движению.
Овогенез
Овогенез происходит в яичниках. Закладка клеток-предшественников начинается ещё до рождения девочки, а созревание отдельных клеток продолжается с периода полового созревания и связано с «менструальным циклом». Обычно за один цикл созревает одна яйцеклетка.
При делениях исходной клетки цитоплазма распределяется неравномерно: образуется одна крупная яйцеклетка и небольшие полярные тельца, которые обычно не участвуют в оплодотворении. Такой способ сохраняет в яйцеклетке больше цитоплазмы и питательных веществ.
Какой орган является одновременно женской половой железой и местом образования яйцеклеток?
Созревание гамет и оплодотворение
Мейоз уменьшает число хромосом вдвое и создаёт генетическое разнообразие дочерних клеток. В мужском организме мейоз даёт четыре функциональные клетки, а в женском — одну крупную яйцеклетку. При оплодотворении ядра гамет объединяются, образуется зигота, и начинается развитие нового организма.
У человека яйцеклетка содержит 23 хромосомы, и сперматозоид содержит 23 хромосомы. Сколько хромосом будет в зиготе? Сначала определяем, что участвуют две гаметы с одинарным набором. Затем складываем их наборы: \(23+23=46\). Следовательно, зигота имеет двойной набор — 46 хромосом.
После образования зигота многократно делится митозом. Зародыш перемещается в матку и прикрепляется к её слизистой оболочке. Дальнейшее развитие связано с беременностью; роль органа обмена между организмом матери и плодом описана на странице «Плацента», а общая последовательность развития — на странице «Беременность».
Регуляция и возрастные изменения
Работу половой системы регулируют гормоны гипофиза и половых желёз. В период полового созревания усиливается деятельность яичек или яичников, появляются вторичные половые признаки, начинается образование зрелых гамет. У женщин циклические изменения слизистой матки связаны с изменениями уровня гормонов; если оплодотворение не произошло, наступает менструация.
Не путайте: яичко образует сперматозоиды, а придаток яичка обеспечивает их созревание; яичник образует яйцеклетки, а маточная труба обычно является местом оплодотворения. Сперматозоид и яйцеклетка имеют одинарный, а не двойной набор хромосом. Менструация — не выход яйцеклетки, а отторжение части слизистой оболочки матки при отсутствии беременности.
Если в вопросе названа функция, сначала определите тип органа: железа, проток, орган транспорта или орган развития. Если спрашивают о хромосомах, выясните, идёт ли речь о соматической клетке, гамете или зиготе: соответственно 46, 23 или 46.
Проверьте себя
Главное
- Яички и яичники — половые железы: они образуют гаметы и выделяют половые гормоны.
- Сперматогенез обычно приводит к образованию четырёх сперматозоидов, овогенез — одной крупной яйцеклетки и полярных телец.
- Гаметы человека имеют 23 хромосомы, а зигота и соматические клетки — 46.
- Оплодотворение обычно происходит в маточной трубе, а развитие зародыша — в матке.
- Необходимо различать функции органов: образование, созревание, транспорт гамет и развитие зародыша.