Сперматозоид
Сперматозоид, или спермий, зрелая мужская половая клетка животных и многих растений. Основная функция сперматозоида – оплодотворение яйца, т.е. перенос генетического материала отцовского организма в женскую половую клетку. Происхождение термина «сперматозоиды», означающего буквально «животное в семени», связано с тем, что Антони ван Левенгук, один из первых двух микроскопистов, обнаруживших эти клетки (1677), первоначально счел их за паразитических животных, обитающих в семени (сперме). Хотя позднее Левенгук отказался от такой трактовки и стал рассматривать спермии как собственно «семя», содержащее преформированное животное, все же его первоначальная точка зрения просуществовала очень долго. Только в первой половине 19 в. было выяснено, что сперматозоиды – не паразиты, а участники оплодотворения, и лишь в 1876 Оскар Гертвиг, изучая процесс оплодотворения у морского ежа, установил, что спермий проникает в яйцо и ядра этих клеток сливаются.
Строение типичного сперматозоида показано на рисунке. Это очень удлиненная подвижная клетка, главные компоненты которой – ядро, занимающее основной объем головки, и орган движения – жгутик, составляющий хвост. В сущности, сперматозоид можно описать как подвижное ядро, и такое строение отчетливо соответствует его функции. В нем очень мало цитоплазмы, но есть несколько вспомогательных структур: митохондрии, обеспечивающие его энергией; во многих случаях – акросома, органелла, подобная лизосоме и содержащая ферменты, необходимые для проникновения сперматозоида в яйцеклетку; наконец, центриоль (одна или у многих видов две), которая дает начало жгутику, а в последующем используется в ходе первого дробления зиготы, образовавшейся в результате оплодотворения. Акросома лежит впереди ядра в головке, а центриоль и митохондрии – в средней части клетки. Ядро содержит гаплоидный набор хромосом , оно плотное, конденсированное; длинный жгутик сходен по строению со жгутиками простейших и ресничками мерцательного эпителия многоклеточных животных.
Длина сперматозоида животных варьирует от сотых до десятых долей миллиметра, но у членистоногих и мелких земноводных бывает свыше одного миллиметра. Хотя у некоторых низкоорганизованных животных эти клетки образуются в сравнительно небольших количествах (например, у многих видов коловраток – не более 100 в течение жизни), обычно их продукция очень велика: у человека и кролика – свыше 108 в день, у лошади и хряка – свыше 1010. У всех позвоночных и большинства беспозвоночных сперматозоиды жгутиковые. Безжгутиковые (их обычно называют спермиями) свойственны нематодам, паукам, клещам, ракам и крабам. Такие спермии способны к амебоидному движению. С другой стороны, у некоторых беспозвоночных, например у улиток, встречаются многожгутиковые сперматозоиды; так, у реликтового вида термитов Mastotermes darwiniensis эти клетки несут около 100 жгутиков, относительно малоподвижных.
Сперматогенез (образование сперматозоидов) у большинства животных протекает в семенных канальцах семенников. Продолжительность этого процесса у разных видов неодинакова: у мышей она составляет около 35 суток, у человека – 74, а у животных с сезонным размножением – существенно больше. У млекопитающих сперматогенез (как и овуляция) регулируется фолликулостимулирующим гормоном гипофиза.
Сперматозоиды, попавшие в половые пути самки, могут длительно сохранять жизнеспособность: у пчел – 3–4 года, у птиц – около 3 недель; однако у человека они жизнеспособны в матке не более 48 часов.
Узнайте немного больше
Физиологические и психологические характеристики у студентов, различающихся по цвету глаз
МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ
Известно, что один и тот
же ген может действовать на различные признаки организма. Плейотропное или
множественное действие генов описано для многих заболеваний человека.
Одна мутация может
вызвать целы ...
Механизмы наследственности
Каждое новое поколение растений и животных
очень похоже на своих родителей: при скрещивании двух сиамских кошек появляются
только сиамские котята, а не котята какой-нибудь другой породы. Эта склонность
живых организмов походить на своих родителей называется насл ...