Funzioni e struttura dello sperma

Tutti sanno che lo sperma è una cellula sessuale maschile. Gli esperti lo chiamano un gamete. Le cellule riproduttive maschili si formano nei tubuli dei testicoli. Naturalmente, senza di loro, il processo di fecondazione dell'uovo femminile è semplicemente impossibile. Qual è la struttura dello sperma e la sua funzione?

Scoperta di sperma

Lo spermatozoo fu scoperto dal naturalista olandese A. Leeuwenhoek nel 1677. Grazie ai primi microscopi da lui progettati, lo scienziato fu in grado di esaminare e disegnare la cellula germinale maschile. E per primo descrisse lo spermatozoo umano. Poi Leeuwenhoek iniziò a studiare i gameti maschili di vari animali. Fu questo naturalista che per primo suggerì di essere coinvolto nel processo del concepimento.

In diversi animali, le cellule riproduttive maschili sono disposte diversamente, sebbene la struttura dello spermatozoo sia molto simile:

• testa;

• parte centrale;

• coda.

In alcuni animali, il numero di flagelli della coda può essere diverso. Anche la forma della testa dello sperma di diverse specie di creature viventi differisce.

Caratteristiche della struttura dello sperma

La struttura dello sperma, la cui fotografia è nella recensione, ha le sue caratteristiche. La morfologia dei gameti maschili è radicalmente diversa dalle altre cellule del corpo degli esseri viventi. Inoltre, tutti gli organelli principali sono presenti nella loro struttura. La struttura dello sperma è la seguente:

• La testa ellissoidale è quasi completamente riempita con il nucleo. Contiene materiale ereditario trasmesso dal padre alla prole. Si presenta sotto forma di cromatina, che è un complesso di DNA, RNA, proteine. Il nucleo contiene 23 cromosomi maschili. Questo è un mezzo set di materiale ereditario. Durante la fecondazione, si combina con i 23 cromosomi dell'uovo femminile. Lo sperma porta un cromosoma sessuale, denotato X o Y. Se l'uovo è fecondato dal gamete maschile che porta il cromosoma Y, allora un ragazzo nasce nel futuro, e se X è allora una ragazza. In altre parole: il sesso del nascituro dipende dallo sperma.

• Nella parte superiore (frontale) della testa c'è un acrosoma, che è una modifica Complesso di Golgi Produce l'enzima ialuronidasi, capace di scomporre la membrana dell'uovo, costituita da mucopolisaccaridi. A causa di questa proprietà dell'acrosoma, lo sperma può penetrare nel gamete femminile. Sul bordo della testa e del suo collo c'è un centriolo - un organoide che partecipa divisione cellulare. Forma il citoscheletro della coda simile a uno stelo. Nella testa c'è anche un centrosoma, che è il centro dell'organizzazione dei microtubuli. Fornisce il movimento della coda della corda spermatozoidea, partecipa all'approccio dei nuclei dello zigote e alla sua prima divisione cellulare.

• Il collo che separa la testa e la parte centrale . In questo piccolo restringimento ci sono i mitocondri a spirale, necessari per la produzione di energia. Serve a muovere attivamente lo sperma. La maggior parte dell'energia è sotto forma di fruttosio.

• Dipartimento intermedio (medio), che viene spesso chiamato il corpo. Consiste in un filo assiale. Nella parte centrale c'è un mitocondrio, che contiene 28 mitocondri. Ha una forma a spirale. Il mitocondrio sintetizza l'ATP, fornendo questi movimenti di gameti.

• Coda di Flagella. Nella sua sezione trasversale, puoi vedere 9 paia di tubuli microsopici. Altre due coppie si trovano nel centro del flagello. La coda dello spermatozoo è un organoide importante del movimento attivo.

Dimensione dello sperma

La dimensione del gamete maschile è trascurabile. Gli spermatozoi sono zigoti molto più piccoli (esclusa la coda). Hanno la dimensione più piccola rispetto ad altre cellule umane. La lunghezza della cellula spermatica maschile è di circa 50-70 micron, larghezza - 3,5 micron. La sezione centrale è di 4,5 micron di lunghezza e la coda è di 45 micron. È interessante notare che in alcune creature viventi la dimensione del gamete è molto più grande. Ad esempio, lo spermatozoo del tritone ha una lunghezza di circa 500 micron e le cellule riproduttive maschili del topo sono 1,5 volte più grandi dell'umano. Le dimensioni ridotte dei gameti sono dovute alla necessità di superare distanze piuttosto grandi rispetto all'uovo.

Caratteristiche dello sperma maschile

La struttura e la funzione dello sperma sono strettamente correlate. Il gamete maschile ha proprietà a causa del suo scopo e caratteristiche:

• La capacità di muoversi a spese della coda pungente, fornendo così l'opportunità di incontrare lo sperma e l'uovo.

• Porta negativo carica elettrica che non consente ai gameti maschili di rimanere uniti nello sperma.

• In un eiaculato (liquido seminale, seme) di un maschio sano, ci sono circa 200 milioni di spermatozoi. In diverse specie di creature viventi, il numero di gameti maschili può variare notevolmente. Ad esempio, nell'eiaculato del cavallo ci sono circa 100 miliardi di spermatozoi.

• Grazie alla coda del flagello, il gamete maschile nel liquido seminale sviluppa una velocità fino a 5 cm / ora.

Proprietà dei gameti maschili

Gli specialisti sono stati in grado di scoprire che il citoplasma della testa dello sperma ha uno stato di cristalli liquidi. A causa di ciò, si ottiene la resistenza della cellula riproduttiva maschile a condizioni ambientali avverse. Gli spermatozoi sono in grado di resistere all'aggressivo ambiente acido della vagina della donna. La struttura di uno spermatozoo lo rende più resistente alle radiazioni ionizzanti. In alcuni animali esiste un apparato acrosomiale nella cellula riproduttiva maschile, in grado di lanciare un lungo filamento progettato per catturare una cellula uovo.

La vita dello sperma

Dopo la formazione dei testicoli nei tubuli, gli spermatozoi vengono conservati nelle appendici per un mese. Nell'eiaculato restano in vita per circa 24 ore. Lo sperma nella vagina vive circa 2-2,5 ore. Se è stato in grado di penetrare nella cervice o nelle tube di Falloppio, la durata della sua vita è aumentata a 2-3 giorni.

Struttura dell'uovo

Il gamete sessuale femminile è una grande cellula sferica, immobile, che ha una scorta di vari nutrienti necessari biosintesi delle proteine e la produzione di sostanze normative specifiche. Il suo tuorlo fornisce nutrimento all'embrione periodo embrionale. Il suo diametro raggiunge 150-170 micron.

Ovum esterno protetto da una conchiglia coperta da una corona luminosa. È circondato da cellule dell'epitelio follicolare, moltiplicandosi man mano che matura. Secernono un fluido specifico. Si accumula nella cavità dei follicoli primari. Le cellule di questo epitelio sono coinvolte nel fornire all'uovo le sostanze nutritive. Il guscio del gamete femminile non solo nutre il gamete, ma lo protegge anche dalla penetrazione di più di uno spermatozoo. Poiché la cellula uovo non ha un apparato destinato al movimento attivo, è caratterizzato dalla segregazione del plasma.

L'importanza del processo di spostamento

La mobilità della cellula riproduttiva maschile è la sua principale caratteristica qualitativa. Viene fornito con la coda di un giocatore facendo movimenti dello stesso tipo. Le caratteristiche della struttura dell'uovo e dello sperma rendono il processo di fecondazione il più probabile. Il guscio del gamete maschile ha recettori speciali che sono in grado di riconoscere le sostanze chimiche secrete dall'uovo. Grazie a questa abilità, gli spermatozoi sono capaci di movimento mirato, non casuale. Dopo l'eiaculazione, quasi tutte le cellule sessuali sane del rappresentante maschile sono dirette al gamete femminile. Tale movimento è chiamato chemotassi positiva.

L'elevata motilità degli spermatozoi gioca un ruolo più importante del loro numero nell'eiaculato. Questo è spesso detto da specialisti che lavorano con cellule riproduttive maschili e femminili. Quindi, se in un liquido seminale il quaranta percento degli spermatozoi è mobile, allora questo è già considerato patologia. In questo caso, la probabilità di fecondazione dell'uovo è notevolmente ridotta.

Se lo sperma consiste di sperma completamente immobile, questo spesso indica una patologia come lo sperma dell'acne. In questo caso, le cellule germinali sono vive, ma sono immobili e quindi non sono in grado di fertilizzare l'uovo. Molto spesso, questa violazione è causata da diverse patologie delle ghiandole sessuali.

Processo di fecondazione

In ogni gamete maschile c'è un cromosoma Y o X, che determina il sesso del bambino durante la fecondazione dell'uovo. Molto spesso, un gamete maschile e una femmina sono coinvolti in questo processo. In alcuni casi, una cellula viene fecondata da 2-3 o più spermatozoi, che porta alla nascita di gemelli identici.

La struttura dell'uovo e dello sperma sono tali che durante la fecondazione solo la testa del gamete maschile è in grado di penetrare nella cellula riproduttiva femminile. In questo caso, tutte le altre parti rimangono all'esterno. Nel processo di fecondazione (fusione dell'uovo e dello sperma), si forma uno zigote, che è una cellula diploide contenente un doppio set completo di cromosomi.