Половые гормоны

Лекция 8
1. Пол и факторы его
определяющие.
2. Формирование пола у
человека и его нарушения.
Размножение – свойство живых
организмов воспроизводить себе
подобных
•
•
•
•
• Бесполое
Участвует 1 особь
Клеточный механизм
– митоз
Дочерние особи –
точные копии
материнской
Выгодно в
стабильных условиях
существования
•
•
•
•
• Половое
Участвуют 2 особи
Клеточный
механизм – мейоз
Дочерние особи
генетически
различны
Выгодно в
меняющихся
условиях
Примеры бесполого размножения
• У одноклеточных –
амеба
• Простое деление
• Множественное деление
(шизогония)
•
•
•
•
•
•
У многоклеточныхморская звезда
Почкование
Фрагментация
Полиэмбриония
Вегетативное у растений
Спорообразование
папоротник
малярийный
плазмодий
гидра
броненосец (и мы)
большинство
растений
Примеры полового размножения
• У одноклеточных –
• Копуляция
• Конъюгация
(слияние,
например у
водорослей)
( у инфузорий)
• У многоклеточных –
• С оплодотворением (у большинства)
• Партеногенез (девственное размножение)
(у некоторых – дафнии, пчелы, ящерицы)
При половом размножении образуются
специализированные клетки - гаметы
• Изогамия – гаметы внешне
одинаковы
• Анизогамия – женские
покрупнее
• Оогамия – женские
неподвижны
Пол – сложный признак,
обеспечивающий половое
размножение.
У большинства организмов 2 пола
• мужской
и
• женский
Гермафродитизм – наличие у особи
половых желез обоих типов
Гонада – половая
железа
семенник
яичник
семенник+яичник
гермафродитизм
Истинный (у некоторых
животных)
Ложный (у животных и
человека)
синхронный
протоандрический
протогинетический
мужской
женский
Примеры истинного
гермафродитизма:
• Многие черви, моллюски –
синхронные гермафродиты
• Актинии – у некоторых видов
самцы становятся самками
• У рыбок после гибели самца
главная самка занимает его
место
• Старая жаба самка становится
самцом
Истинный синхронный гермафродитизм у
дождевого червя
Примеры ложного гермафродитизма
(псевдогермафродитизма):
• Самка пятнистой гиены имеет клитор, который
выглядит как пенис
• О человеке скажем позже
Греческая скульптура
мифического
Гермафродита
Механизмы определения пола
Пол, как любой признак,
есть результат
взаимодействия генотипа
и внешней среды
Фенотип – есть результат
взаимодействия генотипа и
факторов внешней среды
призна
к
ген
Внешняя среда –
среда второго рода
Генотип – среда
первого рода
Фенотип
Природа создала различные
варианты определения пола
Преимущественно
средовые
Преимущественно
генетические
Примеры определения пола факторами
среды:
Сильно
увеличено
Мертвая особь
В колонии моллюсков пол
зависит от места особи в
колонии
У морского червя Bonellia
пол определяется тем,
куда попало
оплодотворенное яйцо: на
дно – будет самка; на
хоботок самки – будет
самец
У рептилий пол зависит от температуры
Температура определяет активность ферментов синтеза половых гормонов
У большинства животных пол
определяется генетически – в
момент оплодотворения.
Различают гомо- и гетерогаметный
пол
• Дает одинаковые
гаметы
• Дает разные
гаметы
Так, у человека и других млекопитающих
гомогаметный пол – женский, а у птиц мужской
Другие типы хромосомного определения
пола:
Формирование пола у человека
Формирование пола проходит в
несколько этапов
•
•
•
•
•
Генетический
Гонадный
Гормональный
Гаметный
Фенотипический
У человека
У всех животных
• Гражданский
Предмет
изучения
• Пол воспитания
сексологии
• Половое самосознание
• Половая роль
1. Генетическое определение
пола у человека
В Y-хромосоме почти
нет генов, кроме
самого важного гена
– SRY, который и
определяет мужской
пол
Мелким шрифтом
даны Х-сцепленные
и голандрические
гены человека
ПАР – псевдоаутосомные
районы. Способны
конъюгировать при мейозе
2. Гонадный пол
•
До 8 недели развития
тип гонады не
определен
ХY
SRY
Есть ген SRY –
будет семенник
ХХ
Нет гена SRY,
будет яичник
3,4. Гормональный и гаметный
пол
• Гонады – железы
смешанной
секреции –
образуют гормоны
(см. ниже) и гаметы
(см. практ. занятие).
Итак, у 8-недельного зародыша
У них, ХУ
семенник
яичник
У нас, ХХ
Вольфов
канал
Мюллеров
канал
половой бугорок
клоака
Семенник выделяет:
• Антимюллеровский гормон – вызывает
рассасывание мюллерова канала;
• Тестостерон – превращает вольфов канал в
семявыносящие протоки
• Дигидротестостерон – формирует наружние
гениталии
• Нет этих гормонов – будет девочка:
• Мюллеров канал даст матку и трубы,
Вольфов канал исчезнет, половой бугорок
преобразуется в клитор
У 8-недельного зародыша
У них, ХУ
семенник
яичник
У нас, ХХ
матка
половой бугорок
клоака
Дифференцировка наружных
половых органов
То же самое, но в
виде схемы.
Мужской пол
Не для
запоминания!
Женский пол
Y хромосома
Нет Y хромосомы
ген SRY
нет гена SRY
Просто посмотрите
Формирование канальцев
во внутренней части железы
Яичник
Семенник
Антимюллеровский
гормон (АМГ)
Редукция
мюллерова
протока
Тестостерон
Нет АМГ
Эстрогены
Нет редукции
мюллерова
канала
Дифференцировка
вольфова канала:
семявыносящие
5-дигидроканальцы
тестостерон
Формирование
мужских наружных
первичных
половых признаков
Формирование фолликулов
в наружной части железы
Нет
тестостерона
Редукция
вольфова
канала
Дифференцировка
мюллерова канала:
яйцеводы,
матка,
влагалище
Формирование
мужских
вторичных
половых
признаков
Формирование
женских вторичных
половых признаков
Формирование
наружных
половых
органов по
женскому типу
5. Фенотипический пол
• Половые гормоны
влияют на все
органы, формируя
первичные
(имеющиеся при
рождении) и
вторичные половые
признаки
(формируются в
период полового
созревания для
привлечения
партнера).
По-разному формируется мозг
• У мужчин лучше развиты
пространственные навыки,
• они схватывают ситуацию в целом;
• Женщины более внимательны к
деталям
• и у них лучше развита речь
Различия самцов и самок
называют
половым диморфизмом
Интересно, что половой диморфизм
лучше выражен у «гаремных» видов и
слабее у тех, где особи создают
постоянные пары
У человека большую роль играет
одежда, макияж, парфюм и пр.
Особенностью человека как биологического вида
является то, что самцы окрашены неярко. Можно
подумать, что у человека самки конкурируют за
самцов. А не наоборот…
Важно не спутать:
1. Половые признаки
(первичные, вторичные)
2. Признаки, сцепленные с
полом (признаки, гены которых
лежат в половых хромосомах,
например, дальтонизм)
3. Признаки, ограниченные
полом – проявляются только у
одного пола (рога, оперение,
образование молока)
4. Зависимые от пола
(доминируют в зависимости от
пола, например, лысина)
Нарушения формирования пола
у человека.
Нарушения могут происходить на
всех этапах формирования пола
При оплодотворении могут слиться
гаметы с измененным числом
половых хромосом
• Синдром
Клайнфелтера
ХХУ, ХХХУ, ХХУУ
и т.д.
• Синдром
ШерешевскогоТернера ХО
На уровне гонад, например –
гипогонадизм (недоразвитие
половых желез)
На уровне продукции гормонов:
• Нарушение
выработки
гормонов может
привести к
нарушению
формирования
половых
органов
Например, адреногенитальный синдром,
(врожденная гиперплазия коры
надпочечников) - ложный женский
гермафродитизм
Блок синтеза
кортикостероидов
ведет (по принципу
обратной связи) к
усилению синтеза
половых стероидов
Гормоны коры
надпочечников
Мужские
гормоны
Женские половые гормоны
При адреногенитальном синдроме (OMIM 201910, 201710, 202110) у
девочек наблюдается двойственное строение половых органов –
ложный женский гермафродитизм.
Разрастание
надпочечников
Другой пример нарушения действия гормонов –
синдром тестикулярной феминизации
(нечувствительности к андрогенам) OMIM 312300.
Это пример ложного мужского
гермафродитизма. Генотип ХУ, есть семенники,
гормоны вырабатываются, но на клетках нет
рецептора к гормону… фенотип – женский.
гормон
На
мембране
клеток нет
рецепторов
Синдром Морриса
(синдром тестикулярной феминизации)
тестостерон
нет рецептора
Y - содержит ген SRY,
определяющий синтез тестостерона
XT - нормальный рецептор к тестостерону
Xt - мутантный рецептор
Обратите внимание, что это Хсцепленный рецессивный признак!
XTY’ - мужской фенотип
XtY’ - женский фенотип