Funkcije i struktura sperme

Svi znaju da je sperma muška spolna stanica. Stručnjaci to nazivaju gamete. Muške reproduktivne stanice formiraju se u tubulama testisa. Naravno, bez njih, proces oplodnje ženskog jajeta je jednostavno nemoguć. Kakva je struktura sperme i njezina funkcija?

Otkriće sperme

Spermatozoon je 1677. godine otkrio nizozemski prirodoslovac A. Leeuwenhoek. Zahvaljujući prvim mikroskopima koje je dizajnirao, znanstvenik je uspio pregledati i skicirati mušku zametnu stanicu. I najprije je opisao ljudski spermatozoid. Tada je Leeuwenhoek počeo proučavati muške gamete različitih životinja. Upravo je taj prirodnjak prvi predložio da su uključeni u proces koncepcije.

Kod različitih životinja, muške reproduktivne stanice su raspoređene različito, iako je struktura stanice sperme vrlo slična:

• glava;

• srednji dio;

• rep.

Kod nekih životinja, broj flagela repa može biti različit. Razlikuje se i oblik glave spermija različitih vrsta živih bića.

Značajke strukture sperme

Struktura sperme, čija je fotografija u pregledu, ima svoje osobine. Morfologija muških gameta radikalno se razlikuje od ostalih tjelesnih stanica živih bića. Štoviše, sve glavne organele prisutne su u njihovoj strukturi. Struktura sperme je sljedeća:

• Elipsoidna glava je gotovo u potpunosti ispunjena jezgrom. Sadrži nasljedni materijal koji se prenosi od oca do potomstva. Prikazana je u obliku kromatina, kompleksa DNA, RNA, proteina. Jezgra sadrži 23 muška kromosoma. Ovo je pola skupa nasljednog materijala. Tijekom gnojidbe on se kombinira s 23 kromosoma ženskog jajeta. Sperma nosi jedan spolni kromosom, označen X ili Y. Ako je jaje oplođeno muškim gametom koji nosi Y kromosom, onda se u budućnosti rađa dječak, a ako je X tada djevojka. Drugim riječima: spol nerođenog djeteta ovisi o spermi.

• Na vrhu (prednji kraj) glave je akrosom, koji je modificiran Golgijev kompleks. On proizvodi enzim hijaluronidazu, sposoban za cijepanje membrane jajeta, koja se sastoji od mukopolisaharida. Zbog tog svojstva akrosoma, sperma može prodrijeti u žensku gametu. Na granici glave i njezina vrata nalazi se centriola u kojoj sudjeluje organoid dioba stanica. Stvara citoskelet stabljičastog repa. U glavi je i centrosom, koji je središte organizacije mikrotubula. On osigurava kretanje spermatozoidnog užeta, sudjeluje u približavanju zigotnih jezgri i njegovoj prvoj staničnoj diobi.

• Vrat koji razdvaja glavu i srednji dio . U ovom malom suženju nalazi se spiralna mitohondrija, potrebna za proizvodnju energije. Ona služi za aktivno pomicanje sperme. Većina energije je u obliku fruktoze.

• Srednji (srednji) odjel, koji se često naziva tijelom. Sastoji se od aksijalnog konca. U središnjem dijelu nalazi se mitohondrija, koja sadrži 28 mitohondrija. Ima spiralni oblik. Mitohondrion sintetizira ATP, osiguravajući te gamete.

• Rep repa. U svom presjeku možete vidjeti 9 parova mikrosopskih tubula. Još dva para nalaze se u samom središtu flageluma. Rep spermatozoida je važan organoid aktivnog pokreta.

Veličina sperme

Veličina muškog gameta je zanemariva. Spermatozoe su mnogo manje zigote (isključujući rep). Oni imaju najmanju veličinu u usporedbi s drugim ljudskim stanicama. Duljina muške spermije je oko 50-70 mikrona, širina - 3,5 mikrona. Srednji dio je dužine 4,5 mikrona, a rep 45 mikrona. Važno je napomenuti da je kod nekih živih bića veličina gamete mnogo veća. Na primjer, spermatozoid tritona ima dužinu od oko 500 mikrona, a muške reproduktivne stanice miša su 1,5 puta veće od ljudskih. Mala veličina gameta posljedica je potrebe prevladavanja prilično velikih udaljenosti do jaja.

Značajke muške sperme

Struktura i funkcija sperme blisko su povezane. Muška gameta ima svojstva zbog svoje namjene i svojstava:

• Sposobnost kretanja na trošak ubadajućeg repa, čime se pruža mogućnost upoznavanja sperme i jajeta.

• Nosi negativan električni naboj koji ne dopušta muškim spolnim stanicama gamete u spermi.

• U ejakulatu (sjemena tekućina, sjemena) zdravog muškarca postoji oko 200 milijuna spermatozoida. Kod različitih vrsta živih bića, broj muških spolnih stanica može dramatično varirati. Na primjer, u ejakulatu konja ima oko 100 milijardi spermatozoida.

• Zahvaljujući repu flagelice, muška gameta u sjemenskoj tekućini razvija brzinu do 5 cm / sat.

Svojstva muških spolnih stanica

Stručnjaci su uspjeli saznati da citoplazma glave sperme ima stanje tekućeg kristala. Zbog toga se postiže otpornost muške reproduktivne stanice na nepovoljne uvjete okoline. Sperme su sposobne izdržati agresivnu za njih kiselu okolinu ženske vagine. Struktura spermatozoida čini je otpornijom na ionizirajuće zračenje. Kod nekih životinja postoji akrosomalni aparat u muškoj reproduktivnoj stanici, koji je sposoban izbaciti dugu žicu dizajniranu za hvatanje jajne stanice.

Život sperme

Nakon formiranja testisa u tubulima, stanice sperme pohranjuju se u privjescima mjesec dana. U ejakulatu, oni ostaju živi oko 24 sata. Sperma u vagini živi oko 2-2,5 sata. Ako je uspio prodrijeti kroz cerviks ili jajovode, njegov je životni vijek povećan na 2-3 dana.

Struktura jaja

Ženska seksualna gameta je velika sferna, nepokretna stanica, za koju je potreban niz različitih hranjivih tvari biosinteza proteina i proizvodnju specifičnih regulatornih tvari. Njezin žumance osigurava prehranu embrija embrionalno razdoblje. Njegov promjer doseže 150-170 mikrona.

Vanjska jajašca zaštićena je školjkom prekrivenom zračenjem. Okružena je stanicama folikularnog epitela, množeći se kako sazrijeva. Oni izlučuju određenu tekućinu. Ona se nakuplja u šupljini primarnih folikula. Stanice ovog epitela uključene su u davanje jaja hranjivim tvarima. Ljuska ženskog gameta ne samo da hrani gamete, već ga štiti i od prodiranja više od jednog spermija. Budući da jajne stanice nemaju uređaj namijenjen aktivnom kretanju, karakterizira ga segregacija u plazmi.

Važnost procesa koji se kreće

Mobilnost muške reproduktivne stanice je njezina glavna kvalitativna karakteristika. Opremljen je repom gameta pokretima istog tipa. Značajke strukture jajne stanice i sperme čine proces gnojidbe najvjerojatnijim. Ljuska muškog gameta ima posebne receptore koji mogu prepoznati kemikalije koje izlučuje jaje. Zahvaljujući toj sposobnosti, spermatozoidi su sposobni za ciljano, a ne slučajno kretanje. Nakon ejakulacije, gotovo sve zdrave seksualne stanice muškog predstavnika usmjerene su na žensku gametu. Takvo kretanje naziva se pozitivna kemotaksija.

Visoka pokretljivost spermatozoida igra važniju ulogu od njihovog broja u ejakulatu. To često kažu stručnjaci koji rade s muškim i ženskim reproduktivnim stanicama. Dakle, ako je u sjemenoj tekućini mobilno oko četrdeset posto spermatozoida, tada se to već smatra patologijom. U ovom slučaju, vjerojatnost oplodnje jaja je uvelike smanjena.

Ako se sperma sastoji od potpuno nepokretne sperme, to često ukazuje na patologiju poput sperme akni. U ovom slučaju, zametne stanice su žive, ali su nepokretne i stoga nisu u stanju oploditi jajašce. Najčešće je ovo kršenje uzrokovano različitim patologijama spolnih žlijezda.

Proces oplodnje

U svakom muškom gametu postoji Y ili X kromosom, koji određuje spol djeteta tijekom oplodnje jajeta. Najčešće su u ovaj proces uključeni jedan muški gamete i jedna žena. U nekim slučajevima, stanica se oplođuje 2-3 ili više spermija, što dovodi do rođenja identičnih blizanaca.

Struktura jajne stanice i sperme je takva da tijekom oplodnje samo glava muškog gameta može prodrijeti u žensku reproduktivnu stanicu. U tom slučaju svi ostali dijelovi ostaju vani. U procesu oplodnje (fuzija jajne stanice i sperme) nastaje zigota, diploidna stanica koja sadrži kompletan dvostruki kromosom.