Funkcje i struktura plemników

Wszyscy wiedzą, że sperma jest męską komórką seksualną. Eksperci nazywają to gametą. Męskie komórki rozrodcze powstają w kanalikach jąder. Oczywiście, bez nich proces zapłodnienia żeńskiego jaja jest po prostu niemożliwy. Jaka jest struktura nasienia i jego funkcja?

Wykrywanie spermy

Plemnik został odkryty przez holenderskiego przyrodnika A. Leeuwenhoeka w 1677 roku. Dzięki pierwszym zaprojektowanym przez niego mikroskopom naukowiec był w stanie zbadać i wyrysować męskie komórki zarodkowe. I po raz pierwszy opisał ludzki plemnik. Następnie Leeuwenhoek zaczął badać męskie gamety różnych zwierząt. To właśnie przyrodnik po raz pierwszy zasugerował, że byli zaangażowani w proces poczęcia.

U różnych zwierząt, męskie komórki rozrodcze są rozmieszczone inaczej, chociaż struktura plemników jest bardzo podobna:

• głowa;

• środkowa część;

• ogon.

U niektórych zwierząt liczba ogonek wici może być różna. Kształt główki plemników różnych gatunków istot żywych również się różni.

Cechy struktury plemników

Struktura nasienia, której zdjęcie znajduje się w recenzji, ma swoją własną charakterystykę. Morfologia męskich gamet radykalnie różni się od innych komórek organizmu żywych istot. Co więcej, wszystkie główne organelle są obecne w ich strukturze. Struktura nasienia jest następująca:

• Głowica elipsoidalna jest prawie całkowicie wypełniona rdzeniem. Zawiera dziedziczny materiał przekazywany z ojca na potomstwo. Jest on przedstawiony w postaci chromatyny, która jest kompleksem DNA, RNA, białek. Rdzeń zawiera 23 chromosomy męskie. Jest to połowa zestawu materiału dziedzicznego. Podczas zapłodnienia łączy się z 23 chromosomami żeńskiego jaja. Sperma przenosi jeden chromosom płci oznaczony X lub Y. Jeśli jajo jest zapłodnione przez męską gametę niosącą chromosom Y, to chłopiec rodzi się w przyszłości, a jeśli X jest wtedy dziewczynką. Innymi słowy: płeć nienarodzonego dziecka zależy od nasienia.

• Na górze (przednim końcu) głowy znajduje się zmodyfikowany akrosom Kompleks Golgiego. Wytwarza enzym hialuronidazę zdolną do rozszczepiania błony komórkowej, składającą się z mukopolisacharydów. Ze względu na tę właściwość akrosomu plemniki mogą przenikać do żeńskiej gamet. Na granicy głowy i szyi znajduje się centriola, w której uczestniczy organorganizm podział komórek. Tworzy on cytoszkielet ogonka podobnego do łodygi. W głowie znajduje się również centrosom, który jest centrum organizacji mikrotubuli. Zapewnia ruch spermatozoidowego ogona podobnego do ogona, uczestniczy w podejściu do zarodków zygoty i jej pierwszego podziału komórkowego.

• Szyja oddzielająca głowę od części środkowej . W tym małym zwężeniu znajdują się mitochondria spiralne niezbędne do produkcji energii. Służy do aktywnego przemieszczania nasienia. Większość energii ma postać fruktozy.

• Oddział pośredni (środkowy), który jest często nazywany ciałem. Składa się z osiowego gwintu. W środkowej części znajduje się mitochondrium zawierający 28 mitochondriów. Ma kształt spirali. Mitochondria syntetyzuje ATP, zapewniając ruch gamet.

• Ogon flagella. W przekroju widzisz 9 par mikroskopijnych kanalików. Dwie dalsze pary znajdują się w samym środku wici. Ogon plemnika jest ważnym organoidem aktywnego ruchu.

Rozmiar nasienia

Rozmiar męskiej gamet jest pomijalny. Plemniki są znacznie mniejszymi zygotami (z wyjątkiem ogona). Mają najmniejszy rozmiar w porównaniu do innych komórek ludzkich. Długość męskiej komórki plemnika wynosi około 50-70 mikronów, szerokość - 3,5 mikrona. Środkowa sekcja ma 4,5 mikrona długości, a ogon 45 mikronów. Warto zauważyć, że w niektórych żywych istot rozmiar gamet jest znacznie większy. Na przykład, plemnik trytonu ma długość około 500 mikronów, a męskie komórki rozrodcze myszy są 1,5 razy większe niż człowiek. Niewielki rozmiar gamet wynika z konieczności pokonania jaj w dość dużych odległościach.

Cechy męskiej nasienia

Struktura i funkcja plemników są ściśle ze sobą powiązane. Męska gameta ma właściwości ze względu na jej cel i funkcje:

• Zdolność do poruszania się kosztem kłującego ogona, umożliwiając w ten sposób spotkanie z plemnikiem i jajkiem.

• Niesie negatywne ładunek elektryczny co nie pozwala męskim gametom skleić się w nasieniu.

• W ejakulacie (płynie nasiennym, nasieniu) zdrowego mężczyzny występuje około 200 milionów plemników. W różnych gatunkach żywych stworzeń liczba gamet płci męskiej może się znacznie różnić. Na przykład w ejakulacie konia występuje około 100 miliardów plemników.

• Dzięki ogonowi wici, męska gameta w płynie nasiennym rozwija prędkość do 5 cm / godzinę.

Właściwości męskich gamet

Specjaliści byli w stanie dowiedzieć się, że cytoplazma głowicy plemnika ma stan ciekłokrystaliczny. Dzięki temu osiąga się odporność męskiego komórki rozrodczej na niekorzystne warunki środowiskowe. Plemniki są w stanie wytrzymać agresywne dla nich kwaśne środowisko pochwy kobiety. Struktura plemnika czyni go bardziej odpornym na promieniowanie jonizujące. U niektórych zwierząt w męskiej komórce rozrodczej znajduje się aparat akrosomalny, zdolny do wyrzucenia długiego włókna zaprojektowanego do wychwytywania komórki jajowej.

Życie plemników

Po utworzeniu jąder w kanalikach plemniki są przechowywane w przydatkach przez miesiąc. W ejakulacie pozostają przy życiu przez około 24 godziny. Nasienie w pochwie żyje około 2-2,5 godziny. Jeśli był zdolny do penetracji szyjki macicy lub jajowodów, jego żywotność wzrosła do 2-3 dni.

Struktura jaj

Kobieca gameta seksualna to duża, sferyczna, nieruchliwa komórka, która ma zapas różnych niezbędnych składników odżywczych biosynteza białka oraz wytwarzanie określonych substancji regulacyjnych. Jego żółtko zapewnia odżywienie dla zarodka okres embrionalny. Jego średnica sięga 150-170 mikronów.

Komórka jajowa jest chroniona osłoną pokrytą promienną koroną. Jest otoczony komórkami nabłonka pęcherzykowego, mnożąc się w miarę dojrzewania. Wydzielają określony płyn. Gromadzi się w jamie pierwotnych mieszków włosowych. Komórki tego nabłonka biorą udział w dostarczaniu jajecznemu składników odżywczych. Skorupa kobiecej gamet nie tylko odżywia gametę, ale także chroni ją przed penetracją więcej niż jednego plemnika. Ponieważ komórka jajowa nie ma urządzenia przeznaczonego do aktywnego ruchu, charakteryzuje się segregacją plazmową.

Znaczenie poruszającego się procesu

Mobilność męskiej komórki rozrodczej jest jej główną cechą jakościową. Jest wyposażony w ogon gamet, wykonując ruchy tego samego typu. Cechy struktury jaja i nasienia sprawiają, że proces zapłodnienia jest najbardziej prawdopodobny. Powłoka męskiej gamet ma specjalne receptory, które są w stanie rozpoznać substancje chemiczne wydzielane przez jajo. Dzięki tej zdolności plemniki są zdolne do ukierunkowanego, a nie losowego ruchu. Po wytrysku prawie wszystkie zdrowe komórki płciowe męskiego przedstawiciela są skierowane do żeńskiej gamet. Taki ruch nazywany jest pozytywną chemotaksją.

Wysoka ruchliwość plemników odgrywa ważniejszą rolę niż ich liczba w ejakulacie. Często mówią o tym specjaliści pracujący z męskimi i żeńskimi komórkami rozrodczymi. Tak więc, jeśli w płynie nasiennym około 40 procent plemników jest ruchliwych, to jest to już uważane za patologię. W tym przypadku prawdopodobieństwo zapłodnienia jaj jest znacznie zmniejszone.

Jeśli plemniki składają się z całkowicie nieruchomych plemników, często oznacza to patologię, taką jak plemniki trądzikowe. W tym przypadku komórki zarodkowe są żywe, ale są nieruchome i dlatego nie są w stanie zapłodnić komórki jajowej. Najczęściej to naruszenie jest spowodowane różnymi patologiami gruczołów płciowych.

Proces nawożenia

W każdej męskiej gamecie znajduje się chromosom Y lub X, które określają płeć dziecka podczas zapłodnienia komórki jajowej. Najczęściej w ten proces zaangażowana jest jedna męska gameta i jedna kobieta. W niektórych przypadkach komórka jest zapładniana przez 2-3 plemniki lub więcej, co prowadzi do narodzin identycznych bliźniąt.

Struktura jaj i plemników jest taka, że ​​podczas zapłodnienia tylko głowa gametki męskiej jest w stanie przeniknąć do żeńskiego układu rozrodczego. W tym przypadku wszystkie inne jego części pozostają na zewnątrz. W procesie zapłodnienia (fuzja jaja i nasienia) powstaje zygota, która jest diploidalną komórką zawierającą kompletny podwójny zestaw chromosomów.