Funkcije in struktura sperme

Vsi vemo, da je sperma moška spolna celica. Strokovnjaki to imenujejo gamete. Moške reproduktivne celice se tvorijo v tubulih modov. Seveda brez njih proces oploditve ženskega jajca preprosto ni mogoč. Kakšna je struktura sperme in njena funkcija?

Odkrivanje sperme

Spermatozoon je leta 1677 odkril nizozemski naravoslovec A. Leeuwenhoek. Zahvaljujoč prvim mikroskopom, ki ga je oblikoval, je znanstvenik lahko pregledal in skiciral moške zarodne celice. In prvič je opisal človeški spermij. Nato je Leeuwenhoek začel študirati moške gamete različnih živali. Prav ta naravoslovec je prvi predlagal, da so bili vključeni v proces zasnove.

Pri različnih živalih so moške reproduktivne celice razporejene drugače, čeprav je struktura celic sperme zelo podobna:

• glava;

• srednji del;

• rep.

Pri nekaterih živalih je lahko število zastavic repov drugačno. Različna je tudi oblika glave sperme različnih vrst živih bitij.

Značilnosti strukture sperme

Struktura sperme, katere fotografija je v pregledu, ima svoje značilnosti. Morfologija moških spolnih celic se radikalno razlikuje od drugih telesnih celic živih bitij. Poleg tega so v svoji strukturi prisotni vsi glavni organeli. Struktura sperme je naslednja:

• Elipsaidna glava je skoraj popolnoma napolnjena z jedrom. Vsebuje dedni material, ki se prenaša od očeta do potomcev. Predstavljena je v obliki kromatina, ki je kompleks DNA, RNA, proteinov. Jedro vsebuje 23 moških kromosomov. To je pol niza dednega materiala. Med oploditvijo se združi s 23 kromosomi ženskega jajca. Sperma nosi en spolni kromosom, označen z X ali Y. Če jajce oplodi moški gamet, ki nosi Y kromosom, se v prihodnosti rodi fant, in če je X potem deklica. Z drugimi besedami: spol nerojenega otroka je odvisen od sperme.

• Na vrhu (prednji del) glave je akrosom, ki je spremenjen Kompleks Golgi. Proizvaja encim hialuronidazo, ki lahko cepi jajčno membrano, sestavljeno iz mukopolisaharidov. Zaradi te lastnosti akrosoma lahko sperma prodre v žensko gameto. Na meji glave in vratu je centriola, ki sodeluje v organoidu delitev celic. Oblikuje citoskelet repa stebla. V glavi je tudi centrosom, ki je središče organizacije mikrotubul. Zagotavlja gibanje spermatozoidnega vrvnega repa, sodeluje pri približevanju zigotnih jeder in njegove prve delitve celic.

• Vrat, ki ločuje glavo in srednji del . V tem majhnem zoženju je spiralna mitohondrija, potrebna za proizvodnjo energije. Služi za aktivno premikanje sperme. Večina energije je v obliki fruktoze.

• Vmesni (srednji) oddelek, ki se pogosto imenuje telo. Sestavljen je iz aksialnega navoja. V srednjem delu je mitohondrija, ki vsebuje 28 mitohondrijev. Ima spiralno obliko. Mitohondrira sintetizira ATP in tako zagotavlja gibanje gameta.

• Zastavica repa. V prerezu lahko vidite 9 parov mikrosopskih tubul. V središču biča sta še dva para. Rep spermija je pomemben organoid aktivnega gibanja.

Velikost sperme

Velikost moškega gameta je zanemarljiva. Spermatozoji so veliko manjši zigoti (razen repa). Imajo najmanjšo velikost v primerjavi z drugimi človeškimi celicami. Dolžina moške spermije je približno 50-70 mikronov, širina - 3,5 mikronov. Srednji del je dolžine 4,5 mikronov, rep pa je 45 mikronov. Omeniti je treba, da je pri nekaterih živih bitjih velikost gameta veliko večja. Na primer, spermatozoid tritona ima dolžino okoli 500 mikronov in moške reproduktivne celice miši so 1,5-krat večje od človeških. Majhna gostota gamet je posledica potrebe po precej velikih razdaljah do jajc.

Značilnosti moške sperme

Struktura in funkcija sperme sta tesno povezana. Moški gameta ima lastnosti zaradi svojega namena in značilnosti:

• Sposobnost gibanja na račun zbadajočega repa, s čimer se omogoči spoznavanje sperme in jajčeca.

• Nosi negativno električni naboj ki ne omogoča moških spolnih celic v spermi.

• Pri ejakulatu (semenska tekočina, seme) zdravega moškega obstaja približno 200 milijonov spermijev. Pri različnih vrstah živih bitij se lahko število moških spolnih celic dramatično razlikuje. Na primer, v ejakulatu konja je približno 100 milijard spermijev.

• Moški gamete v semenski tekočini, zahvaljujoč repu zastavice, razvijejo hitrost do 5 cm / uro.

Lastnosti moških spolnih celic

Strokovnjaki so ugotovili, da ima citoplazma glave sperme tekoče kristalno stanje. Zaradi tega se doseže odpornost moške reproduktivne celice na neugodne okoljske razmere. Sperme lahko prenesejo agresivno za njih kislo okolje ženske vagine. Struktura spermija je bolj odporna na ionizirajoče sevanje. Pri nekaterih živalih je v moški reproduktivni celici akrosomalni aparat, ki je sposoben izločiti dolgo žarilno nitko, ki je namenjena zajemu jajčne celice.

Življenje sperme

Po nastanku testisov v tubulih se celice semenčic shranjujejo v priponah za mesec dni. V ejakulatu ostanejo žive 24 ur. Sperma v vagini živi približno 2 do 2,5 ure. Če je bil sposoben prodreti v maternični vrat ali jajcevod, se njegova življenjska doba podaljša na 2-3 dni.

Struktura jajc

Ženska spolna gameta je velika sferična nepremična celica, za katero so potrebne različne hranilne snovi biosinteza beljakovin in proizvodnjo posebnih regulativnih snovi. Njegov rumenjak zagotavlja prehrano za zarodek obdobje zarodka. Njegov premer doseže 150-170 mikronov.

Zunanja jajčna celica je zaščitena z lupino, ki je prekrita s sevalno krono. Obdana je s celicami folikularnega epitela, ki se pomnoži z zorenjem. Izločajo določeno tekočino. Akumulira se v votlini primarnih foliklov. Celice tega epitela so vključene v zagotavljanje jajc s hranili. Lupina ženskega gameta ne le neguje gamete, ampak jo tudi varuje pred prodiranjem več kot enega spermatozoida. Ker jajčna celica nima naprave, ki je namenjena aktivnemu gibanju, jo označuje segregacija v plazmi.

Pomen procesa gibanja

Mobilnost moške reproduktivne celice je njena glavna kvalitativna značilnost. Opremljen je z gametinim repom tako, da se giba istega tipa. Značilnosti strukture jajčec in sperme najverjetneje omogočajo proces oploditve. Lupina moškega gameta ima posebne receptorje, ki lahko prepoznajo kemikalije, ki jih izloča jajce. Zahvaljujoč tej sposobnosti so spermiji sposobni za usmerjanje, ne naključno gibanje. Po ejakulaciji so skoraj vse zdrave spolne celice moškega predstavnika usmerjene v žensko gamete. Takšno gibanje se imenuje pozitivna kemotaksija.

Visoka gibljivost spermijev ima pomembnejšo vlogo kot njihovo število v ejakulatu. To pogosto govorijo strokovnjaki, ki delajo z moškimi in ženskimi reproduktivnimi celicami. Torej, če je v semenski tekočini približno štirideset odstotkov spermatozoidov mobilnih, potem se to že obravnava kot patologija. V tem primeru je verjetnost oploditve jajc močno zmanjšana.

Če je sperma sestavljena iz popolnoma nepomičnih semenčic, to pogosto kaže na patologijo, kot je sperma z aknami. V tem primeru so zarodne celice žive, vendar so nepremične in zato ne morejo oploditi jajčeca. Najpogosteje je ta kršitev posledica različnih patologij spolnih žlez.

Postopek gnojenja

V vsakem moškem gametu je kromosom Y ali X, ki določa spol otroka med oploditvijo jajčeca. Najpogosteje je v ta proces vključen en sam moški gamet in ena ženska. V nekaterih primerih je celica oplojena z 2-3 ali več spermiji, kar vodi do rojstva identičnih dvojčkov.

Struktura jajčeca in sperme je taka, da lahko med oploditvijo samo glava moškega gameta prodre v žensko reproduktivno celico. V tem primeru vsi ostali deli ostanejo zunaj. V procesu oploditve (fuzija jajčeca in sperme) se tvori zigot, ki je diploidna celica, ki vsebuje popoln dvojni sklop kromosomov.