Funkce a struktura spermatu

Každý ví, že spermie je mužská pohlavní buňka. Experti nazývají hernu. V tubulích varlat se tvoří samčí reprodukční buňky. Samozřejmě, bez nich je proces oplodnění ženské vejce jednoduše nemožný. Jaká je struktura spermatu a jeho funkce?

Zjišťování spermií

Spermatozoon objevil holandský přírodovědec A. Leeuwenhoek v roce 1677. Díky prvním mikroskopům, které navrhl, vědec dokázal prozkoumat a nakreslit buněčnou zárodečnou buňku. A poprvé popsal lidské spermatozoon. Pak Leeuwenhoek začal studovat samčí gamet různých zvířat. Právě tento přírodovědci nejprve navrhli, aby byli zapojeni do koncepčního procesu.

U různých zvířat jsou reprodukční buňky mužského pohlaví uspořádány odlišně, i když struktura spermií je velmi podobná:

• hlava;

• střední část;

• ocas.

U některých zvířat může být počet chuchvalců ocasu odlišný. Tvar spermií hlavy různých druhů živých tvorů se také liší.

Vlastnosti struktury spermatu

Struktura spermatu, jejíž fotografie je v přehledu, má své vlastní charakteristiky. Morfologie samčích gamét je radikálně odlišná od jiných tělesných buněk živých bytostí. Navíc jsou ve své struktuře přítomny všechny hlavní organely. Struktura spermií je následující:

• Elipsoidní hlava je téměř úplně naplněna jádrem. Obsahuje dědičný materiál přenášený od otce k potomkům. Je prezentován ve formě chromatinu, který je komplexem DNA, RNA, proteinů. Jádro obsahuje 23 mužských chromozomů. Jedná se o polovinu dědičných materiálů. Během hnojení se kombinuje s 23 chromozómy ženského vajíčka. Spermie nese jeden sex chromozóm označený X nebo Y. Pokud je vajíčko oplodněno mužským gamétem nesoucím chromozom Y, pak se v budoucnu narodí chlapec a pokud je X potom dívka. Jinými slovy: pohlaví nenarozeného dítěte závisí na spermatu.

• V horní části (přední část) hlavy je akrosom, který je upravený Golgi komplex. Produkuje enzym hyaluronidasu schopný štěpení vaječné membrány, který se skládá z mukopolysacharidů. Kvůli této vlastnosti akrozomu může spermie proniknout do ženské herce. Na okraji hlavy a krku se nachází centriole - organoid, který se účastní buněčné dělení. Formuje cytoskeleton stonkovitého ocasu. V hlavě je také centrosom, který je centrem organizování mikrotubulů. Poskytuje pohyb spermatozoidního lana, podílí se na přístupu zygotových jader a jejich prvním rozdělení buněk.

• Krk oddělující hlavu a střední část . V tomto malém zúžení je spirální mitochondrie, nezbytná pro výrobu energie. Slouží k aktivaci spermatu. Většina energie je ve formě fruktosy.

• Středové (střední) oddělení, které se často nazývá tělem. Skládá se z axiální nitě. Ve střední části je mitochondrion, který obsahuje 28 mitochondrií. Má tvar spirály. Mitochondrion syntetizuje ATP, zajišťující pohyb těchto her.

• Chvost vlajky. Ve svém průřezu můžete vidět 9 párů mikrosopických tubulů. Dvě další páry se nacházejí v samém centru vlajky. Chvost spermatozoinu je důležitým organoidem aktivního pohybu.

Velikost spermatu

Velikost samčí gamety je zanedbatelná. Spermatozoa jsou mnohem menší zygoty (kromě ocasu). Mají nejmenší velikost ve srovnání s jinými lidskými buňkami. Délka samčí spermie je asi 50-70 mikronů, šířka je 3,5 mikronů. Střední část je 4,5 mikronů a ocas je 45 mikronů. Je pozoruhodné, že u některých živých tvorů je velikost gamete mnohem větší. Například spermie tritonu mají délku asi 500 mikrometrů a samčí reprodukční buňky myší jsou 1,5 krát větší než lidské. Malá velikost gamét je způsobena potřebou překonat poměrně velké vzdálenosti k vejci.

Vlastnosti samčího spermatu

Struktura a funkce spermatu jsou úzce propojeny. Samčí gaméta má vlastnosti vzhledem k účelu a vlastnostem:

• Schopnost pohybovat se na úkor bodnutí ocasu, čímž je zajištěna možnost splnění spermatu a vajíčka.

• Nese negativní elektrický náboj což neumožňuje, aby se samčí gamet spojily se spermatem.

• V ejakulátu (spermie, spermie) zdravého muže je přibližně 200 milionů spermií. U různých druhů živých tvorů se počet mužských gamét může dramaticky lišit. Například u koňského ejakulátu je přibližně 100 miliard spermií.

• Díky ocasu vlaječky se mužská gameta v semenné tekutině vyvíjí rychlostí až 5 cm / h.

Vlastnosti samčích gamét

Specialisté zjistili, že cytoplasma hlavy spermií má stav tekutých krystalů. Z tohoto důvodu je dosažena rezistence reprodukční buňky mužů na nepříznivé podmínky prostředí. Spermie jsou schopny odolat agresivnímu pro ně kyselému prostředí ženské vagíny. Struktura spermatozoidu je odolnější vůči ionizujícímu záření. U některých zvířat existuje akrosomální přístroj v mužské reprodukční buňce, schopný vytáhnout dlouhé vlákno určené k zachycení vaječné buňky.

Život spermatu

Po vytvoření semen v tubulích jsou spermie uloženy v přílohách po dobu jednoho měsíce. V ejakulátu zůstávají naživu asi 24 hodin. Sperma v pochvě žije přibližně 2-2,5 hodiny. Pokud byl schopen proniknout do krčku děložního čípku nebo vajíčka, prodlouží se jeho životnost na 2-3 dny.

Struktura vajec

Ženská sexuální gaméta je velká sférická, imobilní buňka, která má potřebné množství různých živin biosyntéze proteinů a výroba specifických regulačních látek. Jeho žloutek poskytuje výživu embryu embryonální období. Jeho průměr dosahuje 150-170 mikronů.

Vnější ovice jsou chráněny krytem pokrytým sálavou korunou. Je obklopen buňkami folikulárního epitelu a vynásobí se tím, jak dospívá. Vylučují specifickou tekutinu. Akumuluje se v dutině primárních folikulů. Buňky tohoto epitelu se podílejí na poskytování vajíček živinami. Skořápka ženské herce nejen živí gametu, ale chrání ji i před proniknutím více spermatozoidů. Vzhledem k tomu, že vejce nemá přístroj určený k aktivnímu pohybu, je charakterizován plazmovou segregací.

Význam pohybujícího se procesu

Mobilita samčí reprodukční buňky je její hlavní kvalitativní charakter. Je opatřena ocasem herce tím, že provádí pohyby stejného typu. Vlastnosti struktury vajíčka a spermií způsobují, že hnojení je nejpravděpodobnější. Plášť samčí gaméty má speciální receptory, které jsou schopny rozpoznat chemikálie vylučované vajíčkem. Díky této schopnosti jsou spermie schopné cíleného, ​​ne náhodného pohybu. Po ejakulaci jsou téměř všechny zdravé pohlavní buňky mužského zástupce nasměrovány na ženskou gametu. Takový pohyb se nazývá pozitivní chemotaxe.

Vysoká pohyblivost spermií hraje důležitější roli než jejich počet v ejakulátu. To často říkají specialisté, kteří pracují s reprodukčními buňkami samců a žen. Takže pokud v semenné tekutině asi čtyřicet procent spermatozoidů je mobilní, pak je to již považováno za patologii. V tomto případě je pravděpodobnost fermentace vajec výrazně snížena.

Pokud se spermie skládá z zcela nehybných spermií, často to naznačuje patologii, jako je akné spermie. V tomto případě jsou zárodečné buňky živé, ale jsou nehybné, a proto nejsou schopné oplodnit vajíčko. Nejčastěji je toto porušení způsobeno různými patologiemi pohlavních žláz.

Proces hnojení

V každém mužském gametu je Y nebo X chromozom, který určuje pohlaví dítěte během oplodnění vajíčka. Nejčastěji se v tomto procesu účastní jeden samec a jedna žena. V některých případech se buňka oplodňuje 2-3 nebo více spermií, což vede ke vzniku identických dvojčat.

Struktura vajíčka a spermií je taková, že během oplodnění je schopen proniknout do samčí reprodukční buňky pouze hlava samčí gaméty. V tomto případě zůstávají všechny jeho části venku. Při procesu hnojení (fúze vajíčka a spermií) se vytvoří zygota, což je diploidní buňka obsahující kompletní dvojitou sadu chromozomů.