Budowa i funkcje plemników. Struktura i funkcja. Głowa elipsoidalna składa się z

Plemnik to męska komórka rozrodcza, której zadaniem jest zapłodnienie żeńskiej komórki jajowej. Rozmiar plemnika jest znacznie mniejszy niż rozmiar żeńskiej komórki rozrodczej. Co więcej, jest tym jedynym najmniejsza komórka w ciele mężczyzny.

Gamety nie mają dużej objętości cytoplazmy i są odtwarzane przez organizm jednocześnie w ogromnych ilościach. Warto powiedzieć, że plemnik i nasienie to zupełnie różne pojęcia. Ten ostatni zawiera płyn nasienny z komórkami rozrodczymi i mikrocząsteczkami tkanki z cewki moczowej.

W 1 ml nasienia znajduje się od 16 do 120 milionów plemników. Podczas wytrysku mężczyzna uwalnia do 5 ml plemnika. Zatem podczas jednego wytrysku organizm mężczyzny może wyrzucić nawet 600 milionów komórek rozrodczych.

Zapewne każdy wie, czym jest plemnik, jednak nie każdy wie, jak wygląda ta komórka. Gonady małych dzieci nie wytwarzają komórek rozrodczych. Dlatego wersję, że pieluchy szkodzą chłopcom ze względu na działanie termiczne na jądra, można uznać za nieprawdziwą.

Produkcja plemników rozpoczyna się w wieku od 9 do 14 lat. Od teraz do podeszły wiek praca gruczołów płciowych nie zatrzymuje się ani na minutę.

Prawdziwą fabryką do produkcji komórek rozrodczych są jądra. Znajdują się na zewnątrz ciała, dzięki czemu mają ich więcej niska temperatura. Jest to niezwykle ważne: w klasycznej temperaturze 36,6°C produkcja komórek rozrodczych znacznie spowalnia lub całkowicie zatrzymuje się.

Każde jądro zawiera tysiące powrózków nasiennych. To znaczy, jeśli spojrzeć to ciało od środka widać ogromną liczbę wątków, losowo splecionych ze sobą. Ten bałagan jest konieczny. Przechodząc przez labirynty, plemniki mają dodatkowy czas na dojrzewanie.

Pierwszy okres dojrzewania komórki zarodkowej trwa około 72 dni. Proces ten rozpoczyna się w plemnikach. Jako pierwsza tworzy się głowa, która pobiera składniki odżywcze i energię z komórek podporowych.

Po całkowitym uformowaniu głowy wchodzi komórka rozrodcza powrózki nasienne(kanały o mikroskopijnych rozmiarach). Tam będzie przemieszczać się z miejsca na miejsce przez około 20 dni. Tutaj gameta osiągnie pełną dojrzałość, aby przygotować się do pełnienia swojej funkcji.

Warto powiedzieć, że w niektórych przypadkach proces dojrzewania komórki rozrodczej może zostać zakłócony. Przyczyny tego są nadal nieznane. W w tym przypadku liczba chromosomów przenoszonych przez gametę wzrasta lub odwrotnie, maleje. Jednocześnie zdrowie nienarodzonego dziecka w dużej mierze zależy od liczby chromosomów znajdujących się w nasieniu.

Tak więc, jeśli do poczęcia doszło przy użyciu komórki rozrodczej z niewystarczającą ilością lub nadmierna ilość chromosomy, więc urodzone dziecko będzie fizyczny lub choroba umysłowa(np. zespół Downa).

Według statystyk 50% takich ciąż ulega samoistnemu przerwaniu, zanim jeszcze kobieta dowie się o swojej sytuacji.

Struktura

Długość plemnika wynosi 55 mikronów, szerokość 3,5 mikrona, a wysokość 2,5 mikrona. Tak małe rozmiary, a także szczególna budowa plemnika wynikają prawdopodobnie z tego, że musi się on szybko poruszać.

Warto powiedzieć, że rozmiary męskich gamet są różne okresy może być inny. W trakcie dojrzewania danej komórki zachodzą w niej pewne zmiany: jądro staje się gęstsze w wyniku procesu kondensacji chromatyny (w tym momencie histony opuszczają jądro, a DNA łączy się z białkami protaminowymi).

W tym przypadku duży procent cytoplazmy opuszcza plemnik pod przykrywką „kropli cytoplazmatycznej”. Na końcowym etapie dojrzewania plemników pozostają jedynie istotne organelle. W tym okresie objętość komórki rozrodczej znacznie się zmniejsza. Jeśli mówimy o tym, z czego składa się plemnik, będzie to głowa, środkowa część i ogon.

Głowa

Ma kształt elipsoidy, z niewielkimi wgnieceniami po obu stronach. Po jednej stronie plemnika znajduje się również niewielkie zagłębienie. To dzięki niemu główka plemnika nazywana jest „łyżkowatą”. Sama głowica składa się z następujących części:

Schemat nasienia

1. Jądro lub jądro haploidalne. To w nim przechowywany jest pojedynczy zestaw chromosomów. Po połączeniu plemnika z komórką jajową (choć budowa plemnika i komórki jajowej jest bardzo różna, jądro tej ostatniej również jest haploidalne), zaczyna rozwijać się organizm diploidalny,
   który składa się z chromosomów obu komórek macierzystych. Warto powiedzieć, że jądro plemnika jest znacznie mniejsze niż jądra innych komórek w organizmie. Wyjaśnia to specjalna organizacja struktury chromatyny w plemnikach. Z powodu zwiększonej kondensacji chromatyna staje się nieaktywna, a RNA nie jest wytwarzany w jądrze komórki rozrodczej.
2. Akrosom to zmodyfikowany lizosom. Jest to pęcherzyk błonowy zawierający około 15 enzymów litycznych. Są niezbędne, aby skorupa jaja rozpuściła się i plemnik mógł przez nią przeniknąć. Najsilniejszym enzymem w tym przypadku jest akrozyna. Rozmiar akrosomu wynosi około 50% wielkości główki plemnika. Rdzeń ma w przybliżeniu takie same wymiary. Akrosom znajduje się przed jądrem i pokrywa jego połowę. Z tego powodu akrosom wygląda jak czapka. Dzięki tej cesze strukturalnej plemnik z łatwością zapładnia komórkę jajową.
3. Centrosom to część, w której zbudowane są wszystkie rurki gamet. Odpowiada za ruch tylnej części komórki. Naukowcy sugerują również, że pomaga zbliżyć do siebie jądra zygoty i bierze udział w pierwszym podziale jej komórek.

Ciało

Znajduje się niemal bezpośrednio za głową komórki rozrodczej. Oddziela je jedynie niewielkie zwężenie - „szyja”. Plemnik ludzki jest zawarty w swoim środkowym obszarze w cytoszkielecie wici, składającym się z mikrotubul. Wokół cytoszkieletu znajduje się mitochondrium - ogromne mitochondrium komórki rozrodczej. Samo mitochondria wyglądają jak spirala. Owija się wokół cytoszkieletu wici. Jego funkcją jest produkcja ATP, stymulująca ruch ogona.

Ogon

Ogon jest narządem ruchu i pojawia się bezpośrednio po środkowej części. Jest znacznie cieńszy niż środek komórki rozrodczej i znacznie dłuższy od niego. U nasady ogona plemnika skupiają się mitochondria, które dostarczają energii do jego ruchu. Ogólnie ogon ma taką samą strukturę jak wici eukariontów.

Jeśli spojrzysz na schemat plemnika, jak wygląda ta komórka i z jakich części się składa, możesz zrozumieć znacznie lepiej.

Plemnik porusza się dzięki obecności ogona. Sama komórka zarodkowa obraca się wokół własnej osi podczas ruchu. Dzięki temu może osiągać prędkość do 0,1 mm na sekundę. (około 30 cm w 60 minut).

Gameta po wejściu do organizmu kobiety dociera do okolicy brodawki jajowodu dopiero po 60-120 minutach.

W męskim ciele dojrzałe komórki płciowe są przechowywane w stanie nieaktywnym, a ich ogony są nieaktywne. Plemniki przemieszczają się przez męski układ rozrodczy dzięki rytmicznym skurczom mięśni przewodów płciowych i pracy specjalnych rzęsek. Komórki płciowe stają się aktywne dopiero po wytrysku, kiedy zmieszają się z wydzieliną prostaty.

Gdy plemniki dostaną się do genitaliów kobiety, zaczynają samodzielnie się poruszać. Co więcej, pływają pod prąd cieczy.

Warto dodać, że środowisko narządów płciowych kobiety jest niezwykle szkodliwe dla męskich gamet, jednak składniki plemnika neutralizują je i powodują, że jest ono bardziej zasadowe. Ponadto zmniejsza się ilość plemników lokalna odporność w kobiecie. Jest to konieczne, aby uniemożliwić komórkom odpornościowym eliminację obcego materiału biologicznego.

Po wejściu do pochwy komórka rozrodcza przemieszcza się w kierunku szyjki macicy i kanału szyjki macicy. Określa jego kierunek dzięki zdolności rozróżniania pH. W ten sposób komórka unosi się tam, gdzie dominuje środowisko zasadowe (dla porównania pH pochwy wynosi 6,0, a pH szyjki macicy wynosi 7,2). Warto powiedzieć, że zdecydowana większość męskich komórek rozrodczych nie jest w stanie dotrzeć do szyjki macicy i obumiera w pochwie.

Plemnikom nie jest również łatwo przejść przez kanał szyjki macicy, ponieważ zawiera on duża liczbaśluz. Jeżeli plemniki nie mogą przedostać się przez śluz, wówczas stwierdza się niepłodność szyjki macicy, w której możliwe jest zajście w ciążę poprzez inseminację domaciczną.

Następnie komórki rozrodcze przenikają do macicy. Środowisko tego narządu jest idealne dla życia plemników, dlatego ich aktywność znacznie wzrasta. Zjawisko to nazywane jest „kacytacją”. pomyślne poczęcie Konieczne jest, aby do macicy przedostało się ponad 10 milionów męskich komórek rozrodczych.

Po wejściu do macicy plemniki nadal płyną w kierunku jajowodów. Kierunek do nich wyznaczają komórki w wyniku przepływu płynu, który wyznaczają rzęski rurek i ściany mięśni.

Plemnik spełnia swoją funkcję w końcowej części jajowodu – „ampule”. Jednak nie wszystkie komórki rozrodcze są w stanie do niego dotrzeć. Jak pokazuje praktyka, z kilku milionów komórek rozrodczych, które dostają się do macicy, tylko kilka tysięcy dociera do obszaru bańki jajowodu.

Jeśli chodzi o pytanie, w jaki sposób plemnik szuka i znajduje komórkę jajową w lejku, to pytanie pozostaje nadal otwarte. Udowodniono już jednak, że gamety męskie posiadają chemotaksję – zdolność przemieszczania się w stronę atraktantów wydzielanych przez komórkę jajową.

Rodzaje

W medycynie zwyczajowo dzieli się męskie komórki rozrodcze na 2 typy: te, które zawierają chromosomy X (gynospermia) i te, które niosą chromosomy Y (androspermia). Pierwsze komórki prowadzą do poczęcia dziewczynki, a drugie - chłopca. Warto powiedzieć, że to, ile chromosomów posiada plemnik, nie zależy od jego odmiany. Zwykle będzie ich zawsze 23.

Niestety, zaraz po poczęciu nie można z całą pewnością poznać płci dziecka, można natomiast z rozsądną pewnością się domyślić. wysokie prawdopodobieństwo. Obserwacje pokazują, że komórki rozrodcze posiadające chromosom Y są znacznie bardziej aktywne, natomiast komórki posiadające chromosom X charakteryzują się dłuższą żywotnością.

Na tej podstawie możemy stwierdzić, że pary pragnące począć chłopca powinny uprawiać seks bez zabezpieczenia w czasie owulacji. W takim przypadku plemniki z chromosomem Y dotrą do celu znacznie szybciej. Jeśli stosunek seksualny nastąpi dzień przed owulacją, szanse na poczęcie dziewczynki wzrastają.

Warto powiedzieć, że dla udanego zapłodnienia ważna jest nie tylko ilość plemników, ale także ich jakość i skład nasienia. W spermogramie nawet najzdrowszego mężczyzny, obok wysokiej jakości gamet, występują także patologiczne formy komórek rozrodczych. Jednak ich liczba zwykle nie przekracza 20-25%.

Czasami może występować niezwykle duża liczba plemników o nietypowej budowie. Może się to zdarzyć, kiedy różne choroby narządy płciowe (zwykle o charakterze zapalnym).

Aby poznać stosunek zdrowych i patologicznych plemników reprodukcyjnych, aby określić cechy strukturalne plemników u mężczyzny, lekarze tradycyjnie wykonują test Krugera.

Jej istotą jest to, że mężczyzna oddaje nasienie instytucja medyczna poprzez samozadowolenie seksualne. Materiał biologiczny pobierany jest do sterylnego pojemnika, a następnie przesyłany do laboratorium. Tam jest barwiony barwnikiem Papanicolaou (jest to konieczne, aby wyraźniej zobaczyć komórki rozrodcze) i badany pod mikroskopem.

Na różne patologie plemniki mogą mieć następującą strukturę:

• nadmierna grubość szyi lub jej krzywizna;
• obecność podwójnego ogona;
• całkowity brak ogona;
• deformacja głowy;
• obecność dwóch głów.

Ponadto możliwe są również subtelne zmiany w kształcie plemnika.

Ten stan wymaga pilnego działania interwencja medyczna, ponieważ nadmierna liczba nieprawidłowych komórek rozrodczych zwiększa ryzyko utraty ciąży, poronień i narodzin dziecka z różnymi patologiami.

Długość życia

Po zakończeniu rozwoju plemniki mogą pozostać w organizmie mężczyzny do 30 dni. Jeśli w tym okresie nie nastąpi wytrysk, zaczną gwałtownie się starzeć i ostatecznie zapadną.

Długość życia gamet różni mężczyźni różny. Zależy to od jego diety, stylu życia, obecności niektórych chorób, stanu endokrynologicznego i system nerwowy itp. Jednak na długość życia największy wpływ ma miejsce, w którym znajduje się plemnik.

Według wyników testu postkoitalnego już po 120 minutach od zakończenia stosunku płciowego bez zabezpieczenia w pochwie nie obserwuje się żadnych plemników, które przeżyły. W kanał szyjki macicy i szyjki macicy mogą przeżyć do 3 dni, a także w jajowody– do 7.

W środowisku zewnętrznym i przy dużej wilgotności komórki rozrodcze mogą żyć do 2-3 godzin. To właśnie wyjaśnia początek ciąży z powtarzającym się PA. Po zamrożeniu komórek rozrodczych ciekły azot można je przechowywać przez dziesięciolecia. Co więcej, po rozmrożeniu pozostaną żywe i nie stracą swoich właściwości.

Poprawa

Aby nasienie było wysokiej jakości i mobilności, mężczyzna musi uważnie monitorować swój stan zdrowia. Komórki rozrodcze- są to najbardziej wrażliwe komórki Ludzkie ciało. Bardzo trudno tolerują działanie alkoholu, nikotyny, narkotyków i narkotyków substancje toksyczne, silny wzrost temperatury.

Zdrowe odżywianie, odmowa złe nawyki, terminowe leczenie chorób, normalizacja wzorców snu, ćwiczenia i unikanie ekstremalne temperatury(zarówno przegrzanie, jak i hipotermia) to coś, co pomoże znacząco poprawić jakość gamet.

Podczas planowania ciąży przydatne jest, aby mężczyzna przyjmował kompleksy witaminowo-mineralne i przeciwutleniacze. Na tej podstawie możemy stwierdzić: im zdrowszy jest mężczyzna, tym lepsza jest jakość jego nasienia.

Jeśli u przedstawiciela silniejszej płci zdiagnozowano jakąkolwiek patologię, nie zaleca się angażowania się w zajęcia amatorskie. O nasieniu wie wszystko tylko lekarz, dlatego lepiej powierzyć mu leczenie.

plemników, ludzie zawsze mają pytania. Niektórzy chcą zabić plemniki, inni chcą je zdobyć lub sprzedać, jeszcze inni martwią się o pracę swoich „małych pomocników”. W końcu świat bez plemników byłby bardzo samotnym miejscem. Tutaj niesamowite fakty rzeczy, których możesz jeszcze nie wiedzieć o nasieniu.

1. Nieprawidłowe plemniki są normalne

Mechanizm produkcji nasienia u ludzi jest dość leniwy. Jak inaczej wytłumaczyć fakt, że 90 procent plemników w płynie nasiennym mężczyzny jest zdeformowanych? Dwie głowy, dwa ogony, ogromne głowy, głowa w kształcie szpilki, ogon spiralny - naprawdę tę listę deformacji plemników można kontynuować przez długi czas.

Tak naprawdę jest to cena, jaką zapłaciliśmy za monogamię. U gatunków, u których samica otrzymuje plemniki od więcej niż jednego samca, plemniki mają bardziej jednolity wygląd. U ludzi z reguły plemniki dwóch mężczyzn nie trafiają jednocześnie do tej samej kobiety.

2. Pół łyżeczki

Jest to objętość, która zwykle pojawia się podczas wytrysku mężczyzny. To niewiele, ale tak czy inaczej plemniki wykonują swoją pracę.

3. Plemniki są malutkie

Chcesz zobaczyć spermę? Lepiej jest zaopatrzyć się w mikroskop, ponieważ te żywe stworzenia są bardzo małe i można je zobaczyć gołym okiem. Jaki mały? Długość plemnika od głowy do ogona wynosi około 0,05 mm.

Oczywiście braki w długości plemników rekompensuje się ilością. Gdyby udało się ułożyć w jedną całość wszystkie plemniki uwolnione podczas wytrysku, rozciągnęłyby się na długości 9,5 km.

4. Sperma i plemniki

Niektórzy ludzie używają terminów plemnik i plemnik zamiennie. Ale plemniki są tylko składnikiem nasienia lub płynu nasiennego. Płyn nasienny zawiera również substancje pochodzące z gruczołu krokowego, a także pęcherzyki nasienne.

Plemniki produkowane w jądrach potrzebują dużo paliwa, aby poruszyć ogonem. Na szczęście czerpią to paliwo z fruktozy cukrowej dostarczanej przez ich pęcherzyki nasienne.

Płyn z gruczołu krokowego (prostaty) zawiera substancje, które pomagają upłynnić płyn nasienny, gdy dostanie się on do kobiety. Bez tego plemniki nie mogłyby się poruszać.

5. Wystarczy jedno jądro

Jeśli mężczyzna straci jedno jądro powodów medycznych, wówczas druga osoba jest zwykle w stanie wyprodukować wystarczającą ilość plemników, aby począć dziecko. Być może najbardziej słynny przykład Był to słynny amerykański kolarz Lance Armstrong, który stracił jedno jądro z powodu raka i został ojcem pięciorga dzieci.

6. 200 milionów konkurentów

Do zapłodnienia komórki jajowej kobiety potrzebny jest tylko jeden plemnik, ale o zaszczyt ten trwa zacięta rywalizacja. W rzeczywistości przeciętne nasienie zawiera około 200 milionów plemników.

7. Fabryka nigdy się nie zamyka

Kobiety rodzą się z ograniczoną liczbą komórek jajowych. Ale w przypadku mężczyzn sytuacja wygląda zupełnie inaczej. Mężczyźni produkują plemniki przez cały dzień, każdego dnia, przez całe życie.

W miarę starzenia się mężczyzny plemniki stają się wolniejsze, a DNA bardziej pofragmentowane, ale fabryka nigdy się nie zamyka.

8. Plemniki mają twardą osłonę.

Oczywiście nie jest to dokładnie hełm, ale owalna konstrukcja zwana akrosomem. Zawiera silne substancje chemiczne, które powstają, gdy plemnik przyczepia się do komórki jajowej. Substancja rozpuszcza zewnętrzną skorupę jaja, wywiercając otwór, przez który plemnik może przedostać się do komórki jajowej.

9. Plemniki wymagają ochrony

Plemniki wyglądają jak inne komórki w naszym ciele, ale zanim opuszczą jądra, mają o połowę mniej DNA niż inne komórki w naszym organizmie. Wszystko to wygląda podejrzanie układ odpornościowy. Aby zapobiec atakowi komórki odpornościowe w przypadku plemników jądra zaopatrują je w specjalne komórki, które je otaczają, tworząc ogrodzenie.

10. Martwe plemniki mogą stworzyć żywe dzieci.

Aby zapłodnić jajo tradycyjny sposób plemniki muszą umieć pływać. Jednak w tym przypadku sytuacja jest inna zapłodnienie in vitro. W rzeczywistości eksperci używają maleńkich, szklanych prętów, aby wszczepić pojedynczy plemnik do komórki jajowej. Czasami nawet uderzają w plemnik, aż przestanie się poruszać. W końcu najważniejsze jest DNA znajdujące się w plemniku.

11. Którędy iść?

Plemniki potrafią się popychać, ale wiele z nich ma trudności z poruszaniem się w jednym kierunku. W rzeczywistości udaje się to tylko połowie plemników. Inni pływają w kółko, inni kołyszą się wraz z ruchami nasienia.

Ale ponieważ większość z nich zaczyna, wielu nadal dociera do jajka. Dzieje się tak pomimo faktu, że rurki łączące macicę z jajnikami zawierają małe komórki rzęsate, które tworzą barierę dla plemników. Jeśli kiedykolwiek widziałeś łososia płynącego pod prąd, zrozumiesz, o czym mówimy.

12. Plemnik żyje kilka dni

Jak długo plemniki mogą przeżyć w środku? kobiece ciało? Około dwóch, trzech dni.

13. Y nie ma sobie równych

Gdy plemnik łączy się z komórką jajową, chromosomy wymieniają fragmenty DNA, co oznacza, że ​​istnieje mieszanina DNA matki i ojca. Ale jest wyjątek: chromosom Y nie ma analogów w DNA komórki jajowej i dlatego jest przekazywany z ojca na syna praktycznie w niezmienionej formie. Ponieważ chromosom Y wygląda tak samo jak chromosom ojca, ojca jego ojca i tak dalej przez pokolenia.

14. Zachowaj spokój

Bez względu na to, jak gorący jest seks, jądra mężczyzny muszą być chłodne, to znaczy niższe niż temperatura ciała, co jest ważne dla produkcji zdrowego plemnika.

Ciało mężczyzny utrzymuje idealną temperaturę moszny za pomocą żył, które odprowadzają ciepło z mięśni moszny, które unoszą i opuszczają jądra, przybliżając je lub oddalając od ciepła ciała.

Jeśli mężczyzna krzyżuje nogi, wzrasta temperatura moszny. To samo dzieje się, gdy nosi kąpielówki.

15. Dwa miesiące na stworzenie plemnika

Jak długo trwa wytwarzanie plemników? Według najnowsze badania, zajmuje to około dwóch miesięcy.

Produkcja nasienia przebiega w sposób ciągły, podobnie jak przenośnik taśmowy. Ale podobnie jak w przypadku przenośnika taśmowego, przejście od początku do końca wymaga czasu.

Funkcje plemnika to zapłodnienie żeńskiej komórki rozrodczej w celu osiągnięcia długo oczekiwanej ciąży. Aby zrozumieć, jak zachodzi fuzja gamet, musisz wiedzieć, jaka jest struktura plemnika. Żiwczik nosi w sobie Informacja genetyczna, który jest przekazywany nienarodzonemu dziecku.

Dziś dowiemy się, ile komórek znajduje się w całkowitej objętości ejakulatu. Jaki jest skład, budowa komórki jajowej i plemnika, aby zrozumieć, jak ważne są one dla organizmu kobiety i mężczyzny.

Cechy budowy plemników

Z czego się składa i jak wygląda, można zobaczyć pod mikroskopem. Aby to zrobić, musisz pobrać spermogram. Na podstawie badania technik laboratoryjny może zrozumieć skład ejakulatu, ile gamet znajduje się w 1 ml, jakie defekty występują w morfologii i strukturze.

Struktura:

Główną częścią żywej przynęty jest głowa. Zawiera jądro z zestawem chromosomów w ilości 23 par.

Spośród nich 22 są małe, a 1 duży, co odpowiada za przyszłą płeć dziecka. X to dziewczynka, Y to chłopiec. Rozmiary główki wynoszą do 5 mikronów.

Akrosom (organelle). Zawiera dużą liczbę specjalnych enzymów uwalnianych przez żywą przynętę podczas zbliżania się do komórki żeńskiej i ma wielkość jądra.

To dzięki akrosomowi skorupka jaja ulega rozpuszczeniu, a plemnik swobodnie przenika do cytoplazmy.

Szyja. Z jego pomocą głowa obraca się i lekko przechyla. Środkowa część (korpus) żywej przynęty. Realizowany jest ruch i prosta trajektoria plemnika do celu. Jego wymiary to 4,5 mikrona.

Ogon. Zawiera zakończenia nerwowe i włókienka mięśniowe, które pomagają żywej istocie uzyskać niezbędną prędkość podczas ruchu. Jego długość wynosi 45 mikronów.

Parametry męskiej komórki można zobaczyć tylko pod mikroskopem, ale to dzięki niemu rodzi się nowe życie.

Wielkość plemnika określana jest doświadczalnie pod mikroskopem asystenta laboratoryjnego i posiada następujące parametry:

• Długość – 54-55 mikronów;
• Szerokość – 3,2-3,5 mikrona;
• Wysokość – 2,2-2,5 mikrona.

Charakterystyka funkcji żywej przynęty

Z anatomii struktura komórki wynika również, że 1 ml ejakulatu zawiera do 120 milionów męskich gamet, a 5 ml - do 600 milionów, gdy podczas wytrysku dostaną się do kwaśnego środowiska pochwy, większość z nich jest „sprawdzana”. out” i pozostać najsilniejszym i najbardziej mobilnym.

Pokonując trudną ścieżkę do macicy, dociera do niej tylko sto kijanek, ale tylko jedna penetruje. Zanim to zrobi, wydziela specjalną substancję, która niszczy ścianę jaja, po czym swobodnie wchodzi.

Plemnik penetruje główką, natomiast ogon pozostaje na zewnątrz, z czasem rozpuszczając się, zamykając miejsce inwazji „konkurentom”. Zatem pozostali ocaleni nie mają szans.

Kolejnym etapem jest fuzja komórek żeńskich i męskich, tworząc jedną, która nosi cechy płciowe przyszłego dziecka. Plemnik, zjednoczywszy się z oocytem, ​​w którym znajdują się geny żeńskie, dzieli się z nią swoimi.

Po połączeniu powstaje oddzielny element elementarny jednostka strukturalna, który zawiera całkowity komórki męskie i żeńskie - 46 chromosomów.

Cykl plemników

Możemy podsumować. Jeśli kobieta nie ma owulacji podczas wytrysku w pochwie, plemniki mogą dotrzeć do macicy i „poczekać”, aż nadejdzie odpowiedni moment. odpowiedni moment przez cały tydzień. I dopiero wtedy umrzyj, jeśli owulacja się opóźni.

Budowa i skład jaja

Komórkę żeńską, podobnie jak plemnik, można badać pod mikroskopem, ale jest ona większa niż żywa komórka i jej rozmiar dochodzi do 170 mikronów. Żeńska komórka rozrodcza ma kulisty wygląd, jest nieruchoma i ma duża ilość składniki odżywcze.

Te z kolei wpływają na proces syntezy białek. Detoplazma czyli żółtko dostarcza płodowi wszystkich elementów niezbędnych w jego rozwoju.

Jajo jest wyposażone w warstwę ochronną i pokryte promienną koroną (corona radiata). Otaczające je mieszki włosowe rosną i rozmnażają się w miarę ich rozwoju koło życia, uwalniając specjalny płyn.

Gromadzą i zaopatrują gametę żeńską we wszystkie niezbędne substancje. Błona spełnia kilka funkcji – chroni przed przedostawaniem się plemników do wewnątrz oraz odżywia komórkę jajową.

Prawidłowy proces dojrzewania komórek rozrodczych daje szansę na zdrowe poczęcie dziecka. Dlatego musisz znać nie tylko strukturę, skład i funkcje tych ważnych komórek w organizmie, ale także zachowanie zdrowy wizerunekżycie.

Złe nawyki, alkoholizm, narkomania i złe odżywianie zakłóca strukturę gamet. Zapisz się na naszą stronę internetową. Bądź zdrów!

19. Sperma. Właściwości plemników

Sperma(nasienie, ejakulat – ciecz (mętna, lepka, opalizująca, w kolorze jasnoszarym) wydzielana podczas wytrysku (wytrysku) przez samce, Plemnik – mieszanina plemników (męskich komórek płciowych) i osocza (surowicy).

Męskie komórki rozrodcze to komórki wiciowe, które mają specyficzny kształt bicza, z sekwencyjnym rozmieszczeniem głównych organelli, co umożliwia rozróżnienie głowy, szyi, ciała (część łącząca) i ogona w każdym z nich.

Głowa plemnika jest jego najbardziej znaczącą i obszerną częścią. U zwierząt z zapłodnieniem zewnętrznym jest symetryczny poprawna forma(na przykład u szczupaków jest kulisty). U zwierząt z zapłodnieniem wewnętrznym kształt głowy jest asymetryczny, co zapewnia obrót plemnika wokół osi podłużnej i jego liniowy ruch translacyjny. Tak więc w plemniku koguta ma on kształt pijawki, u samca myszy polnej ma kształt sierpa, a u przedstawicieli ssaków rolniczych głowa ma kształt gruszki, ale ze spłaszczoną powierzchnią jednego brzegu, co na ogół daje to wygląd chochli.

Wiele niekorzystnych skutków, takich jak kwaśne środowisko procesy zapalne w żeńskich narządach płciowych, może powodować obrzęk głowy, co prowadzi do utraty zdolności plemnika do rotacji, a w konsekwencji do zaprzestania ruchu liniowego do przodu.

Większość główki plemników jest zajęta przez jądro, a przednia tworzy czapkę z akrosomem (acros - górny, najbardziej zewnętrzny, soma - ciało). W akrosomie zmodyfikowany kompleks blaszkowaty gromadzi enzymy (hialuronidazę, proteazy), za pomocą których plemniki przechodzą przez wtórne błony jajowe do ovolemmy, aby zapewnić zapłodnienie. W tym przypadku powstały połączenia międzykomórkowe Kwas hialuronowy w koronie promienistej, a także glikoproteiny głównej substancji przezroczystej powłoki.

Za jądrem, w szyi komórkowej, znajdują się jedna za drugą centriole centrosomu - proksymalny i dystalny. Proksymalna centriola pozostaje wolna w cytoplazmie; podczas zapłodnienia jest wprowadzana do komórki jajowej w celu utworzenia centrum komórkowe zygoty. Dystalny jest połączony z włókienkiem osiowym, które jest specjalną organellą plemnika - aparatem kurczliwym, który wyrasta z tej centrioli na etapie jej powstawania.

Włókno osiowe, jak każda rzęska lub wić, składa się z 9 obwodowych dubletów mikrotubul tubuliny połączonych krótkimi mostkami dyneinowymi (uchwytami) oraz centralnego, którego mikrotubule są połączone długimi promieniowymi włóknami z pewnymi obwodowymi dubletami, co tworzy tylko jedną płaszczyznę skurczu samego włókna osiowego. To z kolei gwarantuje, że ogon wybiegnie tylko w jednej płaszczyźnie.

W obszarze ciałka plemnika, wokół włókna osiowego, bogate w ATP mitochondria (włókno spiralne) ułożone są w formie spiralnie skręconego łańcucha. Gromadzą się tu znaczne rezerwy glikogenu. W ten sposób powstaje centrum energetyczne męska komórka rozrodcza.

W obszarze ogona cytoplazma szybko się zmniejsza, tak że w końcowej części włókno osiowe jest pokryte jedynie plazmalemmą.

Wielkość męskich gamet u przedstawicieli różnych klas i gatunków zwierząt jest bardzo zróżnicowana.

Biorąc pod uwagę fakt, że dla organizmu kobiety plemniki działają jak genetycznie obce komórki, podlegają one zmasowanemu atakowi ze strony ochronnych czynników komórkowych i humoralnych, w związku z czym zmuszone są, nawet w najądrzu, do nabycia dodatkowej otoczki lipoproteinowej ze względu na wydzieliny komórek nabłonkowych w celu maskowania ich antygenów. Tutaj w błonie komórkowej plemników powstaje stabilny ujemny potencjał jonowy, który zapewnia ich wzajemne odpychanie i swobodny ruch do przodu wbrew słabemu przeciwprądowi cieczy (reotaksja), powstałemu w wyniku zwiększonej aktywności wydzielniczej żeńskich gruczołów płciowych podczas faza rujowa cyklu płciowego.

Prędkość ruchu plemników wynosi 2-5 mm na minutę. Prędkość ta pozwala im dotrzeć do przedniej jednej trzeciej jajowodów w ciągu 6-9 godzin, gdzie następuje zapłodnienie.

Aby zapłodnienie zakończyło się sukcesem, konieczne jest, aby do komórki jajowej dotarło co najmniej kilkadziesiąt tysięcy męskich gamet. Na ich drodze większość umiera. Przyroda okazuje więc niezwykłą hojność w podstawowej kwestii kontynuacji życia, pomimo swojej ogólnej racjonalności i skąpstwa. Podczas naturalnego zapłodnienia ogromna liczba plemników wprowadzana jest do pochwy (krowy, owce, kozy) lub do macicy (klacze, świnie). W jednym ejakulacie plemnika jest ich następująca liczba:

Mężczyźni – 300-500 milionów, dziki – 40-50 miliardów,

byk – 4-14 miliardów, baran – 2-4 miliardy,

ogier – 3-15 miliardów, kogut – 0,3-0,4 miliarda.

Mają szkodliwy wpływ na plemniki ciepło, promieniowanie ultrafioletowe, środowisko kwaśne, sole metale ciężkie. Niekorzystny wpływ objawia się po ekspozycji narażenie na promieniowanie, alkohol, nikotyna, substancje odurzające, antybiotyki i inne silne leki. Organizując procesy rozrodcze, a także czas przeżycia plemników w drogach rodnych kobiety, należy wziąć pod uwagę wpływ wszystkich tych czynników:

Króliki – 8-12 godzin, kury – 30-40 dni,

krowy – 25-30 godzin, kobiety – 5-8 dni. owce - 30-36 godzin.

Jego rozmiar (z wyłączeniem długości ogona) jest znacznie mniejszy niż rozmiar zygoty. Mikroskopijna budowa plemnika wynika z konieczności przebycia stosunkowo dużej odległości, aby dotrzeć do komórki jajowej. Należy zauważyć, że ta komórka ma najmniejszy rozmiar w porównaniu do wszystkich innych ludzkie komórki.

Struktura plemnika

Gameta składa się z głowy, szyi, części środkowej (ciała) i ogona. Przednia część owalnej głowy zawiera tzw. akrosom. Zawiera enzymy, które rozpuszczają skorupkę jajka. Za akrosomem znajduje się jądro, które zawiera dwadzieścia trzy męskie chromosomy. Podczas zapłodnienia łączą się z dwudziestoma trzema żeńskimi chromosomami zawartymi w jaju. W tym przypadku zapładniający plemnik przynosi jedynie chromosom X lub Y, określając w ten sposób płeć dziecka.

Szyja gamet pełni funkcję łączącą głowę z ciałem. Ruchliwość szyjki macicy umożliwia oscylację głowy podczas ruchu plemnika.

Ciało komórki zbudowane jest w postaci osiowej nici, która składa się z mitochondriów i mikrotubul.

Ogon trwa Środkowa cześć(ciało) i zawiera mikrotubule pokryte cytoplazmą.

Normalna struktura plemniki są charakterystyczne dla połowy wszystkich obecnych w plemnikach. Należy zaznaczyć, że obecność defektów nie wpływa na materiał genetyczny gamet. W takim przypadku wadliwa struktura plemnika może mieć wpływ na jego zdolność dotarcia do komórki jajowej.

Produkcja tych komórek zachodzi w skręconych kanalikach jąder pokrytych nabłonkiem plemnikotwórczym. Kanaliki te stają się następnie kanalikami prostymi. One z kolei tworzą najądrza. Plemnik musi przejść przez wszystkie kanaliki. W ten sposób następuje jego pełne dojrzewanie. przechodzi do przewodu, który biegnie wzdłuż i wchodzi do jamy brzusznej. W tym przypadku kanał wpływa do znajdujących się z tyłu pęcherzyków nasiennych Pęcherz moczowy. Następuje akumulacja plemników i ich mieszanie z wydzielaniem ich ścian. Wydzielina zawiera niezbędne składniki odżywcze, które pomagają skierować plemniki w stronę komórki jajowej. Przez przewody wytryskowe męskie komórki rozrodcze z pęcherzyków nasiennych przedostają się do gruczołu krokowego. Tutaj mieszają się z jej tajemnicą. Związki chemiczne i składniki odżywcze tworzą zasadowe środowisko dla plemników. Rezultatem jest zawiesina zwana plemnikiem. Kiedy następuje męski wytrysk, wchodzi cewka moczowa i następnie siłą wyrzucony z ciała.

Normalna objętość ejakulatu mieści się w granicach od trzech do pięciu mililitrów, natomiast liczba plemników na mililitr nasienia powinna wynosić co najmniej dwadzieścia milionów. Na w dobrym stanie narządów płciowych u mężczyzny nie powinna występować agregacja plemników (pow duże skupisko). Czasami takie obszary można zidentyfikować wizualnie - wyróżniają się większą białością i gęstością.

W momencie wytrysku na szyjkę macicy kobieca macica wchodzi ogromna liczba plemników. Jednak tylko połowa z nich jest w stanie przejść przez kanał szyjki macicy. Z kolei z tej połowy plemników tylko niewielka część jest w stanie dotrzeć do ujścia jajowodów. W tym przypadku jajo znajduje się w jednej rurce macicy. W efekcie na drodze do komórki jajowej pozostaje jeszcze mniej plemników, z których nie wszystkie trafiają do komórki jajowej jajowód. Zatem jaja mogą dotrzeć tylko do około dwustu komórek męskich.

Jak długo żyją plemniki?

W ciągu kilku godzin gamety pozostające w pochwie zostają zniszczone przez kwaśne środowisko. W szyjce macicy plemniki mogą przetrwać od trzech do pięciu dni (czasami dłużej), w zależności od ilości śluzu szyjkowego.

Każdy wie, że plemnik to męska komórka rozrodcza. Eksperci nazywają to gametą. Męskie komórki rozrodcze powstają w kanalikach jąder. Oczywiście bez nich proces zapłodnienia żeńskiego jaja jest po prostu niemożliwy. Jaka jest budowa plemnika i jego funkcje?

Odkrycie plemników

Plemnik odkrył holenderski przyrodnik A. Leeuwenhoek w 1677 roku. Dzięki pierwszym zaprojektowanym przez siebie mikroskopom naukowiec był w stanie zbadać i naszkicować samca komórka płciowa. Co więcej, jako pierwszy opisał ludzkie plemniki. Następnie Leeuwenhoek zaczął badać męskie gamety różnych zwierząt. To właśnie ten przyrodnik jako pierwszy zasugerował, że są one zaangażowane w proces poczęcia.

U różnych zwierząt męskie komórki rozrodcze mają różną budowę, chociaż budowa plemników jest bardzo podobna:

Głowa;

Środkowa cześć;

U niektórych zwierząt liczba wici ogonowych może się różnić. Kształt główki plemnika różne rodzaje istoty żywe również się różnią.

Struktura plemnika, którego zdjęcie znajduje się w recenzji, ma swoją własną cechy. Morfologia męskich gamet zasadniczo różni się od innych komórek w organizmie żywych istot. Co więcej, w ich strukturze obecne są wszystkie główne organelle. Budowa plemnika jest następująca:

. Głowa jest elipsoidalna, prawie całkowicie wypełniona jądrem. Zawiera materiał dziedziczny przekazywany z ojca na potomstwo. Występuje w postaci chromatyny, która jest kompleksem DNA, RNA i białek. Jądro zawiera 23 męskie chromosomy. Jest to połowa materiału dziedzicznego. Podczas zapłodnienia łączy się z 23 chromosomami żeńskiego jaja. Plemnik zawiera jeden chromosom płciowy, oznaczony X lub Y. Jeśli komórka jajowa zostanie zapłodniona przez męską gametę niosącą chromosom Y, w przyszłości urodzi się chłopiec, a jeśli X, to dziewczynka. Innymi słowy: płeć nienarodzonego dziecka zależy od nasienia.

Na górze (przednim końcu) znajduje się głowa akrosom, który jest zmodyfikowanym kompleksem Golgiego. Wytwarza enzym hialuronidazę, który jest zdolny do rozbicia skorupy jaja, składającej się z mukopolisacharydów. Dzięki tej właściwości akrosomu plemnik może przedostać się do żeńskiej gamety. Na granicy głowy i szyi znajduje się centriola, organella biorąca udział w podziale komórek. Tworzy cytoszkielet ogona przypominającego linę. Głowa zawiera również centrosom, który jest ośrodkiem organizowania mikrotubul. Zapewnia ruch sznurowatego ogona plemnika, uczestniczy w łączeniu jąder zygoty i jej pierwszym podziale komórkowym.

. Szyja oddzielająca głowę od części środkowej. W tym niewielkim zwężeniu mieści się mitochondrium w kształcie spirali, niezbędne do produkcji energii. Służy do aktywnego ruchu plemników. Większość energii występuje w postaci fruktozy.

.Sekcja pośrednia (środkowa), często nazywana korpusem. Składa się z gwintu osiowego. W środkowej części znajduje się mitochondrium, które zawiera 28 mitochondriów. Ma kształt spiralny. Mitochondria syntetyzują ATP, zapewniając w ten sposób ruch gamet.

. Ogon ma kształt wici. Na jego przekroju widać 9 par mikroskopijnych kanalików. Dwie kolejne pary znajdują się w samym środku wici. Ogon plemnika jest ważną organellą umożliwiającą aktywny ruch.

Rozmiar nasienia

Rozmiar gamet męskich jest znikomy. Plemniki są znacznie mniejsze niż zygota (z wyłączeniem ogona). Są najmniejsze w porównaniu do innych komórek ludzkich. Długość męskiego plemnika wynosi około 50-70 mikronów, szerokość 3,5 mikrona. Środkowa sekcja osiąga długość 4,5 mikrona, a ogon ma 45 mikronów. Warto zauważyć, że niektóre żywe stworzenia mają znacznie większe gamety. Na przykład plemnik traszki ma długość około 500 mikronów, a komórki rozrodcze samców myszy są 1,5 razy większe niż ludzkie. Mały rozmiar gamet wynika z konieczności pokonywania dość dużych odległości do jaja.

Cechy męskiego nasienia

Struktura i funkcje plemników są ze sobą ściśle powiązane. Gameta męska ma właściwości określone przez jej cel i cechy:

Możliwość poruszania się dzięki ogonowi przypominającemu linę, który zapewnia możliwość spotkania plemnika i komórki jajowej.

Przewodzi ujemny ładunek elektryczny, który zapobiega sklejaniu się męskich gamet w plemniku.

Ejakulat (płyn nasienny, plemnik) zdrowego mężczyzny zawiera około 200 milionów plemników. U różne rodzaje u istot żywych liczba męskich gamet może się znacznie różnić. Na przykład w ejakulacie konia znajduje się około 100 miliardów plemników.

Dzięki wici ogonowej gameta męska w płynie nasiennym rozwija prędkość do 5 cm/h.

Właściwości męskich gamet

Eksperci byli w stanie dowiedzieć się, że cytoplazma główki plemnika ma stan ciekłokrystaliczny. Dzięki temu osiągana jest odporność męskiej komórki rozrodczej na niekorzystne warunki. otoczenie zewnętrzne. Plemniki są w stanie oprzeć się agresywności kwaśne środowisko pochwa kobiety. Struktura plemnika sprawia, że ​​jest on bardziej odporny na działanie promieniowanie jonizujące. U niektórych zwierząt męska komórka rozrodcza posiada aparat akrosomalny zdolny do wyrzucania długiego włókna przeznaczonego do chwytania komórki jajowej.

Żywotność plemników

Po uformowaniu się w kanalikach jądra plemniki przechowywane są w najądrzu przez miesiąc. Pozostają żywe w ejakulacie przez około 24 godziny. Plemniki żyją w pochwie przez około 2-2,5 godziny. Jeśli udało mu się przeniknąć do szyjki macicy lub jajowodów, jego żywotność wzrasta do 2-3 dni.

Struktura jajka

Żeńska gameta rozrodcza to duża, kulista, nieruchoma komórka, która zaopatrzona jest w różne składniki odżywcze niezbędne do biosyntezy białek i produkcji określonych substancji regulacyjnych. Jego żółtko zapewnia odżywianie zarodkowi przez cały okres embrionalny. Jego średnica sięga 150-170 mikronów.

Komórka jajowa jest chroniona od zewnątrz przez skorupę pokrytą koroną promienistą. Jest otoczony przez komórki nabłonka pęcherzykowego, które rozmnażają się w miarę dojrzewania. Wydzielają specyficzny płyn. Gromadzi się w jamie pęcherzyków pierwotnych. Komórki tego nabłonka biorą udział w dostarczaniu komórki jajowej składniki odżywcze. Osłonka gamety żeńskiej nie tylko odżywia gametę, ale także chroni ją przed penetracją więcej niż jednego plemnika. Ponieważ jajo nie posiada aparatu przeznaczonego do aktywnego ruchu, charakteryzuje się segregacją plazmy.

Znaczenie procesu ruchu

Mobilność męskiej komórki rozrodczej jest jej główną cechą jakościową. Zapewnia go ogon gamety w wyniku wykonywania podobnych ruchów. Cechy strukturalne komórki jajowej i plemnika sprawiają, że proces zapłodnienia jest najbardziej prawdopodobny. Osłonka męskiej gamety ma specjalne receptory, które są w stanie rozpoznać substancje chemiczne wydzielane przez komórkę jajową. Dzięki tej zdolności plemniki są zdolne do celowego, a nie chaotycznego ruchu. Po wytrysku prawie wszystkie zdrowe komórki rozrodcze męskiego przedstawiciela kierowane są do żeńskich gamet. Ruch ten nazywany jest pozytywną chemotaksją.

Wysoka ruchliwość plemników odgrywa ważniejszą rolę niż ich liczba w ejakulacie. Jest to często omawiane przez specjalistów pracujących z męskimi i żeńskimi komórkami rozrodczymi. Tak więc, jeśli około czterdzieści procent plemników w płynie nasiennym jest ruchliwych, wówczas jest to już uważane za patologię. W takim przypadku prawdopodobieństwo zapłodnienia komórki jajowej jest znacznie zmniejszone.

Jeśli plemnik składa się z całkowicie nieruchomych plemników, często wskazuje to na patologię, taką jak akinospermia. W tym przypadku komórki rozrodcze są żywe, ale są nieruchome i dlatego nie są w stanie zapłodnić komórki jajowej. Najczęściej to zaburzenie jest spowodowane różne patologie gonady.

Proces zapłodnienia

Każda gameta męska zawiera chromosom Y lub X, który określa płeć dziecka w momencie zapłodnienia komórki jajowej. Najczęściej w proces ten zaangażowana jest jedna gameta męska i jedna gameta żeńska. W niektórych przypadkach komórka zostaje zapłodniona przez 2-3 lub więcej plemników, co prowadzi do narodzin bliźniąt jednojajowych.

Budowa komórki jajowej i plemnika jest taka, że ​​podczas zapłodnienia tylko głowa męskiej gamety jest w stanie przeniknąć do żeńskiej komórki rozrodczej. Jednocześnie wszystkie pozostałe jego części pozostają na zewnątrz. W procesie zapłodnienia (połączenia komórki jajowej i plemnika) powstaje zygota, czyli tzw komórka diploidalna, zawierający pełny podwójny zestaw chromosomów.