Функции и структура на спермата

Всеки знае, че спермата е мъжка полова клетка. Експертите го наричат ​​гамета. Мъжки репродуктивни клетки се образуват в тубулите на тестисите. Естествено, без тях процесът на оплождане на женското яйце е просто невъзможен. Каква е структурата на спермата и нейната функция?

Откриване на спермата

Сперматозоидът е открит от холандския природолюбител А. Левенхук през 1677 г. Благодарение на първите микроскопи, които е проектирал, ученият е в състояние да изследва и скицира мъжката зародишна клетка. И първо описа човешкия сперматозоид. След това Левенхок започнал да изучава мъжките гамети на различни животни. Именно този натуралист първо предложи да участват в процеса на зачеването.

При различни животни, мъжките репродуктивни клетки са подредени по различен начин, въпреки че структурата на клетката от сперматозоидите е много подобна:

• глава;

• средна част;

• опашка.

При някои животни, броят на опашните флагели може да бъде различен. Формата на главата на сперматозоидите на различните видове живи същества също се различава.

Характеристики на структурата на спермата

Структурата на сперматозоидите, чиято снимка е в прегледа, има свои характеристики. Морфологията на мъжките гамети е коренно различна от другите клетки на тялото на живите същества. Освен това, всички основни органели присъстват в тяхната структура. Структурата на спермата е следната:

• Елипсовидната глава е почти напълно запълнена със сърцевината. Той съдържа наследствен материал, предаван от баща до потомство. Представен е под формата на хроматин, който е комплекс от ДНК, РНК, протеини. Ядрото съдържа 23 мъжки хромозоми. Това е половината от наследствен материал. По време на оплождането тя се комбинира с 23 хромозоми на женското яйце. Спермата носи един полова хромозома, обозначена с Х или Y. Ако яйцеклетката е оплодена от мъжката гамета, носеща Y хромозомата, тогава се ражда момче в бъдеще, и ако X е тогава момиче. С други думи: полът на нероденото дете зависи от спермата.

• В горната част (предния край) на главата е акрозома, която е модифицирана Комплекс Голджи. Той произвежда ензима хиалуронидаза, способен да разцепи мембраната на яйцето, състояща се от мукополизахариди. Поради това свойство на акрозомата, сперматозоидите могат да проникнат в женската гамета. На границата на главата и врата му има центриол - органоид, който участва клетъчно делене. Той образува цитоскелета на опашката на стъблото. В главата има и центрозома, който е център на микротубулната организация. Осигурява движението на сперматозоидната въжена опашка, участва в подхода на зиготните ядра и първото клетъчно делене.

• Вратът разделя главата и средната част . В това малко стеснение е необходима спирална митохондрия, необходима за производството на енергия. Служи за активно придвижване на спермата. По-голямата част от енергията е във формата на фруктоза.

• Междинен (среден) отдел, който често се нарича тяло. Състои се от аксиална резба. В средната част има митохондрия, която съдържа 28 митохондрии. Има спирална форма. Mitochondrion синтезира АТФ, осигурявайки тези движения на гамети.

• Опашка на флагела. В неговото напречно сечение можете да видите 9 чифта микроскопски тубули. Още два чифта са разположени в самия център на флагела. Опашката на сперматозоида е важен органоид на активното движение.

Размер на спермата

Размерът на мъжката гамета е незначителен. Сперматозоите са много по-малки зиготи (с изключение на опашката). Те имат най-малък размер в сравнение с други човешки клетки. Дължината на мъжката сперматозоида е около 50-70 микрона, ширина - 3.5 микрона. Средната част е с дължина 4,5 микрона, а опашката е 45 микрона. Трябва да се отбележи, че при някои живи същества размерът на гаметата е много по-голям. Например, сперматозоидът на тритона има дължина от около 500 микрона, а мъжките репродуктивни клетки на мишката са 1,5 пъти по-големи от човешките. Малкият размер на гаметите се дължи на необходимостта от преодоляване на доста големи разстояния до яйцето.

Характеристики на мъжката сперма

Структурата и функцията на сперматозоидите са тясно свързани. Мъжката гамета има свойства поради предназначението и характеристиките си:

• Способността да се движи за сметка на парещата опашка, като по този начин дава възможност да се срещне със спермата и яйцето.

• Пренася негатив електрически заряд който не позволява мъжките гамети да се слепват заедно в спермата.

• При еякулат (семенна течност, сперма) на здрав мъж има около 200 милиона сперматозоиди. При различните видове живи същества броят на мъжките гамети може да варира драстично. Например, в еякулата на коня има около 100 милиарда сперматозоиди.

• Благодарение на опашката на флагела, мъжката гамета в семенната течност развива скорост до 5 cm / час.

Свойства на мъжките гамети

Специалистите успяха да разберат, че цитоплазмата на главата на сперматозоидите има течно кристално състояние. Поради това се постига резистентност на мъжката репродуктивна клетка към неблагоприятни условия на околната среда. Спермите могат да издържат на агресивната за тях кисела среда на вагината на жената. Структурата на сперматозоида го прави по-устойчив на йонизиращо лъчение. При някои животни има акрозомален апарат в мъжката репродуктивна клетка, способен да изхвърли дълга нишка, предназначена да улови яйцеклетка.

Животът на спермата

След образуването на тестисите в тубулите, сперматозоидите се съхраняват в придатъците за един месец. В еякулата те остават живи за около 24 часа. Сперматозоидите във вагината живеят около 2-2,5 часа. Ако е успял да проникне през шийката на матката или фалопиевите тръби, животът му се увеличава до 2-3 дни.

Структура на яйцата

Женската сексуална гамета е голяма сферична, неподвижна клетка, за която има нужда от различни хранителни вещества биосинтеза на протеини и производството на специфични регулаторни вещества. Неговият жълтък осигурява хранене на ембриона ембрионален период. Диаметърът му достига 150-170 микрона.

Яйцеклетката е защитена от обвивка, покрита с лъчиста корона. Той е заобиколен от клетки на фоликуларния епител, умножавайки се при узряването. Те отделят определена течност. Той се натрупва в кухината на първичните фоликули. Клетките от този епител участват в осигуряването на яйцата с хранителни вещества. Черупката на женската гамета не само подхранва гаметата, но и я предпазва от проникването на повече от един сперматозоид. Тъй като яйцеклетката няма устройство, предназначено за активно движение, то се характеризира с плазмена сегрегация.

Значението на подвижния процес

Подвижността на мъжката репродуктивна клетка е неговата основна качествена характеристика. Тя е снабдена с опашка от гамета, като извършва движения от същия тип. Характеристиките на структурата на яйцеклетката и сперматозоидите правят процеса на оплождане най-вероятно. Черупката на мъжката гамета има специални рецептори, които са способни да разпознават химикалите, секретирани от яйцето. Благодарение на тази способност, сперматозоидите са способни да се насочват, а не на случаен принцип. След еякулацията, почти всички здрави сексуални клетки на мъжкия представител са насочени към женската гамета. Такова движение се нарича положителен хемотаксис.

Високата подвижност на сперматозоидите играе по-важна роля от техния брой в еякулата. Това често се казва от специалисти, работещи с мъжки и женски репродуктивни клетки. Така че, ако в семенната течност около 40% от сперматозоидите са мобилни, то това вече се счита за патология. В този случай вероятността за оплождане на яйцата значително намалява.

Ако сперматозоидите се състоят от напълно неподвижни сперматозоиди, това често показва патология като сперма от акне. В този случай зародишните клетки са живи, но те са неподвижни и следователно не могат да оплодит яйцеклетката. Най-често това нарушение се причинява от различни патологии на половите жлези.

Процес на торене

При всеки мъжки гамето има Y или X хромозома, която определя пола на детето по време на оплождането на яйцеклетката. Най-често в този процес участват един мъж гамета и една жена. В някои случаи клетката се опложда от 2-3 или повече сперматозоиди, което води до раждането на еднакви близнаци.

Структурата на яйцето и сперматозоидите са такива, че по време на оплождането само главата на мъжката гамета да може да проникне в женската репродуктивна клетка. В този случай всички останали части остават отвън. В процеса на оплождане (сливане на яйцеклетката и сперматозоидите) се образува зигота, която е диплоидна клетка, съдържаща пълен двоен набор от хромозоми.