Главная Медикаменты Функции и строение сперматозоида. Сколько времени живут сперматозоиды в различных условиях

Функции и строение сперматозоида. Сколько времени живут сперматозоиды в различных условиях

В течение каждой минуты в организме мужчины вырабатывается 50 000 сперматозоидов. В течение каждого часа его яички вырабатывают 3 000 000 сперматозоидов. В течение каждого дня - 72 000 000 сперматозоидов. Этот удивительный процесс в сочетании с невероятной производительностью начинается в период полового созревания и продолжается до самой смерти. Сравни те его с созреванием в течение 28 дней, то есть раз в месяц, яйцеклетки в организме женщины (да и то до климактерического периода).

Однако благодаря размерам сперматозоидов количество выделяемой спермы совсем не так велико. Если собрать вместе все сперматозоиды, благодаря которым произошли зачатие всех когда-либо живших и ныне здравствующих людей, то их хватило бы только на то, чтобы наполнить наперсток. Произведенные мужчиной в течение дня сперматозоиды, собранные вместе, не отличались бы от песчинки. Естественно, их не видно невооруженным глазом, а изучить их строение можно только при помощи электронного микроскопа.

Мужская сперма это сложное вещество, состоящее из более чем 30 различных компонентов, включающих лимонную кислоту, фруктозу, высококонцентрированный калий и такой важнейший элемент, как цинк. В состав спермы также входят сера, медь, магний, кальций, витамин С и Б12, т. е. все самые важные химические элементы для здоровья человека. Кроме того, семенные пузырьки содержат 15 различных выделений предстательной железы, которые стимулируют мышечные сокращения и расширение кровеносных сосудов. Несмотря на присутствие лимонной кислоты, сперма имеет легкое щелочное свойство.

Существует два типа сперматозоидов: одни содержат половую хромосому X, другие У. Слияние с яйцеклеткой У-сперматозоида приводит к рождению мальчика, а Х-сперматозоида? девочки.

Исследование израильских ученых подтвердили, что пол будущего ребенка с большей вероятностью можно определить при зачатии. Считается, что У-сперматозоиды более подвижны, но имеют меньшую продолжительность жизни. Поэтому, если зачатие происходит в период овуляции, т. е. когда созревшая яйцеклетка выходит из яичника, они успевают достичь, цели быстрее, чем Х-сперматозоиды. Тогда будет зачат мальчик. И наоборот, если зачатие происходит за сутки до овуляции, то больше шансов на оплодотворение яйцеклетки Х-сперматозоидом, у которого больше продолжительность жизни. И будет зачата девочка.

Новорожденный сперматозоид

"Новорожденные сперматозоиды" - это микроскопические половые клетки. Они группируются в яичках шеренгами, как солдаты на параде. Развиваясь, они образуют головку в форме овала, тонкую шейку и хвост (жгутик), длинный по сравнению с их микроскопическими размерами. Сперматозоид содержит набор из 23 хромосом, которые находятся в головке и заключают в себе гены, передающие будущим поколениям черты фамильного сходства. Сперматозоиды передвигаются с помощью жгутика. Удары, напоминающие движение хлыста, толкают их вперед, в долгий путь к ожидающей оплодотворения яйцеклетке.

Из многомиллионной армии сперматозоидов, выбрасываемых во время одной эякуляции (семяизвержения), проникнуть в яйцеклетку может только один. Оплодотворенная яйцеклетка вырабатывает особого рода защиту, не позволяющую другим сперматозоидам проникнуть в нее. Для нормального процесса оплодотворения важно не только образование достаточного количества полноценных сперматозоидов, но и определенный состав жидкой части спермы: оптимальная концентрация в ней фруктозы, ионов цинка и кальция, биологически активных пептидов и низкий уровень кислотности. На состояние этих показателей влияют уровень гормонов и радиации, действие некоторых химических веществ и даже психоэмоциональное состояние.

Хвост сперматозоида движется змееобразно, изгибаясь сразу в нескольких местах. 800 раз нижняя часть хвоста должна вильнуть из стороны в сторону, чтобы сперматозоид продвинулся вперед на 1 см.

Деятельность яичек

Яички можно сравнить с конвейером, так как они работают без перерыва. Деятельность каждого вырабатывающего сперматозоиды семенного канальца не прекращается ни на минуту. Огромная линия конвейера неутомимо движется вперед без перекуров, перерывов на обед и ночных простоев. Когда готовый продукт сходит с линии, часть оставшихся позади клеток находится на полпути, а другая только начинает жить. На каждой стадии развития соблюдается специфический ритм и скорость движения, которые нельзя ни замедлить, ни ускорить. Формирование половой клетки занимает много времени, около 72 дней. По окончании процесса производства не все они находятся в идеальной форме. У одних отсутствует жгутик, у других недоразвита головка, третьи деформированы. Этого следовало ожидать при таком массовом серийном производстве. Несколько миллионов плохо сложенных, несформированных сперматозоидов не снижают способности мужчины к оплодотворению. Внутри яичек мужские клетки могут выполнять только небольшие движения.

Деятельность придатков яичек

Придатки яичек - это длинные, узкие канальцы, лежащие в свернутом виде над обоими "близнецами". Когда заканчивается образование сперматозоидов, они переходят из яичек в придатки. Они пока еще недостаточно развиты, не в состоянии правильно передвигаться и оплодотворить яйцеклетку. Подвижность сперматозоидов является важным фактором способности к оплодотворению. Чтобы выиграть гонку, мужская клетка должна двигаться вперед и только вперед, не меняя направления. Сперматозоиды обретают подвижность только в начальной части придатка. Стенки протока придатка яичка выделяют жидкость, под влиянием которой сперматозоиды приходят в движение. Но они еще плохо чувствуют направление, что заставляет их плавать по кругу, то есть оставаться на месте. Это значит, что гонку к яйцеклетке они проиграли бы с позором. Двенадцать дней длится созревание сперматозоидов в канальцах придатков, прежде чем они в достаточной степени научатся плавать. В это время чувствительнейшие мышцы, размещенные в стенках канальцев, проталкивают их вперед. Огромное расстояние, которое им приходится преодолевать, составляет около 6 м. Жидкая питательная среда служит им пищей, помогает им созреть и обрести необходимую подвижность. Подводя итоги, можно сказать, что придатки яичек - настоящая школа мужества.

Короткий срок годности сперматозоидов

Сперматозоидам необходимо провести 72 дня в яичках и 12 дней в придатках, чтобы достигнуть уровня зрелости, то есть в общей сложности почти 3 месяца. Только после этого они готовы отправиться в долгий путь к семенным пузырькам и далее к предстательной железе. Зрелые половые клетки накапливаются в придатках яичка, но не надолго. Они имеют ограниченный срок годности. Они сохраняют "свежесть" и активность менее месяца. После этого они резко стареют и вскоре погибают. Погибшие сперматозоиды разлагаются, а содержащиеся в них питательные вещества, в том числе белки, впитываются яичками. Если у мужчины эякуляция бывает только раз в месяц, ему кажется, что он уже не в состоянии оплодотворить женщину. Он думает, что его сперматозоиды слишком старые, или умирают, или уже умерли. Но на самом деле производство мужских половых клеток - это непрерывный процесс. Миллионы новых сперматозоидов нескончаемым потоком поступают в придатки яичек и путешествуют по ним. Хотя в изверженной сперме могут быть старые сперматозоиды, наряду с ними в ней присутствуют и совершенно новые, готовые начать гонку к яйцеклетке и реализовать свои шансы.

Мужская половая клетка развивается около 75 дней от момента возникновения. Поэтому последствия вредных воздействий могут проявляться через несколько месяцев. Некоторую относительную гарантию правильного развития половых клеток дает строгое соблюдения норм питания. Результаты научных исследований свидетельствуют, что избыточный вес у мужчин приводит к изменению уровня тестостерона и эстрогена? основных гормонов, ответственных за формирование спермы. Кроме того, при избыточном весе повышается температура яичек, которая для успешного образования сперматозоидов должна быть ниже температуры тела. По той же причине нежелательны частые горячие ванны.

Сладкое семя

Сперма (семенная жидкость), вырабатываемая мужскими половыми железами, состоит из сперматозоидов, жидкости семенных пузырьков и секрета предстательной железы. Сперматозоиды составляют в среднем только 3% эякулята. Остальные 97% -- это секрет предстательной железы и жидкость семенных пузырьков. В первой порции эякулята содержание сперматозоидов выше, чем в последующих, и особенно в последней. В эякуляте содержится примерно от 300 до 500 млн. сперматозоидов. Сперма -- сложная по составу, насыщенная различными соединениями и сахаром жидкость, причем известны далеко не все компоненты. Фруктоза (сахар, содержащийся в сперме) может служить источником энергии для сперматозоидов, что, однако, еще нуждается в доказательстве. Сперма дает щелочную реакцию, тогда как выделения влагалища создают кислую среду. Принято считать, что щелочная субстанция покрывает сперматозоиды и защищает их во время пребывания внутри влагалища. Секрет предстательной железы содержит сильные антибактериальные соединения. Сперма выбрасывается в жидком состоянии, затем она быстро переходит в желеобразное, и через 20 минут сперма снова разжижается. Вполне возможно, что это помогает половым клеткам выживать во влагалище. Средний объем эякулята, при условии, что оргазм происходит с 3-дневными перерывами, составляет от 3 до 5 см, количественное выражение выброса может колебаться в зависимости от возраста, состояния здоровья, количества выпитой жидкости и так далее. У партнерши сперма может вызывать аллергическую реакцию. Аллергия проявляется в виде сыпи или длительного зуда детородных органов. Подобное случается крайне редко, чаще всего такие симптомы свидетельствуют о наличии инфекции.

Кроме своей прямой функции оплодотворения яйцеклетки, сперма оказывает положительное воздействие на организм женщины, кроме, разумеется, тех случаев, когда она становится переносчиком болезней (СПИД, гепатит, венерические). Исходя из этого, гормональные контрацептивы, с одной стороны, предпочтительнее презервативов, с другой? последние остаются самым эффективным средством профилактики инфекционных заболеваний, передающихся при половом акте.

У партнерши сперма может вызывать аллергическую реакцию. Аллергия проявляется в виде сыпи или длительного зуда детородных органов. Подобное случается крайне редко, чаще всего такие симптомы свидетельствуют о наличии инфекции.

Не секрет, что некоторые французские производители используют для изготовления косметики сперму. Косметика эта очень эффективна и стоит недешево. Все дело в том, что в природе нет более ценного и уникального продукта, чем сперма. Косметологическая ценность спермы определяется наличием в ее составе чрезвычайно полезных веществ.

Оказывается, всемирно известная виагра и некоторые другие популярные средства от импотенции не повышают активность сперматозоидов, как можно было ожидать, а тормозят ee, что отрицательно сказывается на способности к оплодотворению.

Небольшая утечка

Перед эякуляцией небольшая капля жидкости смачивает конец члена. Она поступает из железы Купера и дает сильную щелочную реакцию, нейтрализующую все следы кислот после мочеиспускания. Она очищает и промывает уретру, подготавливая ее к проходу спермы. В этой жидкости содержится несколько тысяч сперматозоидов. Существует теория, согласно которой это "сборная суперзвезд", готовых победить в гонке. Чтобы избежать зачатия, даже небольшая часть этой жидкости не должна попасть во влагалище, иначе сперматозоиды могут найти дорогу к яйцеклетке. Удаление полового члена из влагалища непосредственно перед выбросом семени называется прерванным половым актом. К этому способу часто прибегают молодые пары, стремящиеся избежать беременности. Однако они сильно рискуют через девять месяцев стать мамой и папой. Виной тому часто бывает маленькая капля из куперовой железы. Прерываемый половой акт требует навыков и умения контролировать свои реакции и управлять оргазмом, которые чаще всего отсутствуют в молодости. Это может вызывать у партнеров сильное напряжение. Однако многие опытные, достигшие зрелости пары выбирают именно этот способ предохранения, наиболее древний и распространенный. Но он не предохраняет от заражения венерическими болезнями и СПИДом, тогда как презерватив обеспечивает хотя бы частичную защиту.

Выживает сильнейший

Принято считать, что только 200 сперматозоидов выживают во время пути к яйцеклетке. Одни оказываются не в состоянии преодолеть первую же преграду - шейку матки, другие погибают при движении по матке. Третьи могут спутать дорогу и не попасть в нужный яйцевод. Сперматозоид может прожить в родовых путях женщины от 2 до 7 дней. Столько времени может понадобиться для оплодотворения яйцеклетки. В отношении сперматозоидов верно утверждение, что качество важнее количества. Ключевой вопрос - проблема подвижности: клетка должна плыть только в одном направлении, то есть вперед. Средняя скорость сперматозоида составляет 3 мм в минуту. У более быстрых лучше шансы достигнуть цели, прежде чем они погибнут. Итак, скорость и подвижность - главные условия победы в гонках. Те, кому посчастливилось выжить, скапливаются в самой широкой части яйцевода. Именно тут они с нетерпением ожидают прибытия яйцеклетки. Если она уже на месте, они собираются вокруг нее, самозабвенно пытаясь пробить ее защитную оболочку. Извиваясь, сперматозоид резко ударяется о внешнюю стенку клетки, выделяя при этом химические соединения, растворяющие ее защитный слой. В конце концов в стенке появляются маленькие отверстия, и несколько счастливых сперматозоидов попадают внутрь яйцеклетки. От тех, кому это удалось, остаются только микроскопические головки. Теперь перед ними последняя преграда, последний бастион, который нужно взять. Это тонкая внешняя оболочка, защищающая ядро яйцеклетки, -- самое трудное препятствие. И только один сперматозоид может ее преодолеть. Возможно, им, действительно, будет лучший из лучших. Его головка перемещается в середину, и его ядро соединяется с ядром яйцеклетки. Происходит зачатие -- тотальная имплозия, совершенное слияние, полное соединение двух ядер. По общепринятым представлениям это воссоединение есть проявление могучей, всеобъемлющей микросилы. Именно оно определяет все параметры нашей личности. Хромосомы соединяются парами, раз и навсегда обусловливая набор наследственных черт. Новая жизнь является идеально пропорциональной, демократичной мешаниной генов обоих родителей.

Проблема бесплодия

Бесплодие -- это неспособность организма к производству потомства. По данным одного исследования, 15% американских и 12% английских супружеских пар сталкиваются с проблемой бесплодия, причем в 35% случаев это связано с мужским бесплодием. В 10-15% случаев причина кроется в бесплодии обоих партнеров. Специалисты утверждают, что повод для беспокойства появляется только в том случае, если в течение года интенсивной половой жизни не происходит зачатия. Некоторые из них считают, что этот срок следует продлить до полных 18 месяцев. В настоящее время мужское бесплодие встречается все чаще, причем причина этого явления неизвестна. В 1950 году среднее количество сперматозоидов в семени было на 40 млн. выше, чем в 1988 году. Одной из наиболее важных причин может быть перегревание яичек (пребывание в горячей воде является примитивным способом контрацепции). Подобным образом может действовать тесная одежда, повышающая температуру в области паха и промежности. Исследования, посвященные установлению зависимости между типом нижнего белья и способностью к оплодотворению, показали, что у мужчин, носивших трусы типа боксерских, количество сперматозоидов в семени выше, чем у тех, кто предпочитает белье в обтяжку. Вредное воздействие на качество сперматозоидов оказывают также неблагоприятные факторы окружающей среды (радиация, загрязнение воздуха соединениями свинца и другими отравляющими веществами и т.п.). В настоящее время возобладало мнение, что они наносят гораздо больший ущерб здоровью, чем принято было считать. Яички в большей степени подвергаются вредным воздействиям окружающей среды, чем внутренние органы. Поэтому следует помнить, что яички - чрезвычайно чувствительный орган, и избегать всего, что связано с неоправданным риском.

Недостаточное потребление витамина С (меньше, чем 60 мг в сутки) отрицательно сказывается на состоянии спермы, и, как полагают, влияет на возникновение различных нарушений у потомства. Общеизвестными факторами риска являются табак, алкоголь и наркотики. Также весьма опасны и анаболические препараты, которыми увлекаются культуристы. Далеко не все мужчины вспоминают о здоровье своего потомства при выборе профессии. А статистика свидетельствует: у маляров, полотеров и других людей, работающих с красками и лаками, изменяется количество и качество спермы, а аномалии у их детей встречаются чаще. А, например, у жен стоматологов повышается риск выкидыша из-за того, что их мужья вдыхают испарения наркотических веществ, которые вводят пациентам. Исследования спермы и потомства специалистов, работающих на компьютерах, пока дают противоречивые результаты. И все-таки специалисты советуют и мужчинам, и женщинам, занятым на такой работе, прервать или ограничить ее по крайней мере за месяц до возможного зачатия.

Максимально подвижны сперматозоиды осенью и зимой, в это же время сперма содержит максимальную концентрацию половых клеток. Месяцы с октября по февраль ученые рекомендуют как наиболее подходящие для зачатия. Кроме того, в эти месяцы наиболее велика вероятность зачать мальчика поскольку летом из-за жары Y-хромосомы, носители мужского генетического кода, сильно уступают в жизнеспособности женским Х-хромосомам.

Изменение процесса созревания сперматозоидов, уменьшение их числа, подвижности, наличие в них хромосомных нарушений могут стать причиной мужского бесплодия, которое, хотя и встречается несколько реже, чем женское, но требует не менее тщательного исследования и лечения.

Объем спермы

Достаточное для зачатия количество спермы составляет от 2 до 5 см. Если объем выброса меньше, сперма становится густой и вязкой, а сперматозоиды плохо защищены от воздействия кислотных выделений влагалища. Если же объем больше, то сперма слишком разжижена, и существует большая вероятность рассеивания половых клеток во влагалище. Не теряйте надежды! Если результаты анализа будут не в вашу пользу, не стоит отчаиваться. В пробирке сперматозоиды гибнут значительно быстрее, чем в условиях организма. В пробирке они живут только от 2 до 6 часов. Напряжение, связанное со сдачей анализа, и страх перед диагнозом бесплодие -- могут отрицательно сказаться на результатах. Людям свойственно ошибаться, это вполне может произойти и в стенах лаборатории. На результатах может отразиться плохое качество упаковки, ошибка в расчетах, неправильное хранение. Проведите несколько (от 2 до 3) анализов в течение 6-7 недель, меняя при этом лаборантов. Только после этого, если все результаты дали однозначно отрицательный результат, решайте, как поступать дальше. К редким врожденным аномалиям относится нарушение функции канальцев яичка, вырабатывающих сперматозоиды. Половые клетки начинают превращаться в сперматозоиды, однако большая их часть не вызревает. В настоящее время высококвалифицированные специалисты могут отделить зрелые сперматозоиды и использовать их для оплодотворения яйцеклетки вне организма женщины. Мужское бесплодие остается плохо изученной проблемой. Поэтому старайтесь избегать лечения в клиниках, не получивших официального признания. Вместо операции по удалению узлов семявыносящего протока или биопсии яичек можно прибегнуть к искусственному оплодотворению партнерши собственной или донорской спермой. Однако эти операции дорого обходятся как в материальном, так и психологическом плане и не всегда дают положительный результат. Независимо от принятого решения старайтесь чувствовать себя мужчиной. Отгоняйте мрачные мысли, они только усиливают состояние напряженности, ослабляют уверенность в себе. Не теряйте надежды и возобновляйте попытки. Вам следует знать, что были случаи, когда мужчины с безнадежно низкими показателями количества сперматозоидов удивляли специалистов, своих партнерш, да и самих себя неожиданным отцовством.

Мифы о сперматозоидах

"У тебя могут кончиться сперматозоиды" Это наивное и нелепое представление о процессах, происходящих в организме, широко распространено среди часто мастурбирующих мальчиков. Но в это же верит поразительно большое количество зрелых мужчин. Причем, хотя подавляющее большинство мужчин знают, что организм вырабатывает сперматозоиды в течение всей жизни, упомянутое мнение невозможно развеять. Воздержание никак не влияет на качество сперматозоидов. Недавно были проведены исследования спермы через 12, а затем через 120 часов после последнего полового акта. Анализы показали, что воздержание никак не повлияло ни на форму, ни на подвижность, ни на количество сперматозоидов. Тем не менее длительное воздержание вызывает уменьшение количества высококачественных сперматозоидов.

"Эякуляция истощает организм"

Это ошибочное представление тесно связано с предыдущим. Долгое время тренеры и руководители спортивных команд требовали от своих подопечных воздержания и отказа от секса в лучшем случае за 4-5 дней до начала важных спортивных соревнований. Недавно ученые университета штата Колорадо исследовали физическую подготовку спортсменов, которые: а) воздерживались от секса на протяжении 5 дней, б) занимались сексом в течение последних 24 часов. У них проверялись: выносливость, готовность к усилию, подвижность, скорость реакции, сохранение равновесия, сила мышц и другие важные для спортсменов показатели. Исследователи отметили "отсутствие сколько-нибудь значимых и подлежащих измерению" различий в обеих группах спортсменов.

"В старости сперматозоиды уже не вырабатываются"

В возрасте 70 лет производство сперматозоидов сокращается. Но исследования показывают наличие сперматозоидов в эякуляте у 48% мужчин в возрасте от 80 до 90 лет. В настоящее время большинство ученых сходится во мнении, что у мужчин пожилого возраста сперматозоиды менее жизнеспособны, чем у молодых людей. Происходит некоторое увеличение количества деформированных сперматозоидов, что может вызывать пороки развития у зачатого ребенка. Степень риска в подобных случаях не поддается определению, поскольку мужчина в этом возрасте уже не стремится стать отцом.

Сперматозоид – это мужская репродуктивная клетка, которая предназначена для оплодотворения женской яйцеклетки.Размеры сперматозоида гораздо меньше размеров женской репродуктивной клетки. Более того, именно он является наименьшей клеткой в теле мужчины.

В гаметах нет большого объема цитоплазмы, и они воспроизводятся организмом одновременно в огромном числе. Стоит сказать, что сперматозоид и сперма – это совершенно разные понятия. В состав последнего входит семенная жидкость с половыми клетками и микрочастицами тканей из уретры.

В 1 мл семенной жидкости присутствует от 16 до 120 млн. сперматозоидов. При этом во время эякуляции у мужчины выделяется до 5 мл спермы. Таким образом, за одну эякуляцию организм мужчины может выбросить до 600 млн. репродуктивных клеток.

О том, что такое сперматозоид, знают, наверное, все, но не всем известно как данная клетка появляется. Половые железы маленьких детей не производят репродуктивные клетки. Именно поэтому версию о том, что подгузники вредят мальчикам из-за теплового воздействия на яички, можно считать не правдивой.

Выработка сперматозоидов начинается в возрасте 9-14-ти лет. С этого момента и до наступления глубокой старости работа половых желез не останавливается ни на минуту.

Настоящей фабрикой по производству половых клеток являются яички. Они находятся вне тела, благодаря чему имеют более низкую температуру. Это чрезвычайно важно: при классической температуре 36,6 °С выработка репродуктивных клеток сильно замедляется или вовсе прекращается.

В каждом яичке имеются тысячи семенных канатиков. То есть, если посмотреть на данный орган изнутри, там можно будет увидеть огромное количество нитей, хаотично переплетенных между собой. Данный беспорядок необходим. Проходя по лабиринтам, у сперматозоидов появляется дополнительное время для созревания.

Первый период созревания половой клетки длится около 72-х дней. Начинается этот процесс в сперматозоидных клетках. Самой первой формируется головка, которая забирает питательные вещества и энергию у опорных клеток.

После того как головка будет полностью сформирована, половая клетка входит в семенные канатики (микроскопических размеров каналы). Там она будет перемещаться с места на место в течение примерно 20-ти дней. Здесь гамета будет дозревать окончательно, чтобы стать готовым для выполнения своей функции.

Стоит сказать, что в некоторых случаях процесс созревания половой клетки может нарушиться. Причины этого до сих пор неизвестны. В данном случае число хромосом, которые несет гамета, увеличивается или наоборот – уменьшается. При этом здоровье будущего ребенка во многом зависит от того сколько в сперматозоиде хромосом.

Так, если зачатие произошло при помощи репродуктивной клетки с недостаточным или избыточным количеством хромосом, то у рожденного ребенка будут иметься физические или психические заболевания (например, синдром Дауна).

По статистике 50% таких беременностей самопроизвольно прерывается еще до того момента как женщина узнает о своем положении.

Строение

Длина сперматозоида равняется 55 мкм, ширина – 3,5 мкм, а высота – 2,5 мкм. Такие небольшие размеры, а также особая структура сперматозоида, вероятно, обусловлены тем, что ему необходимо быстро передвигаться.

Стоит сказать, что размеры мужских гамет в разные периоды могут быть разными. Во время созревания данной клетки с ней случаются некоторые изменения: ядро становится более плотным в результате процесса конденсации хроматина (в этот момент из ядра уходят гистоны, а ДНК соединяется с белками-протаминами).

При этом большой процент цитоплазмы выходит из спермия под видом «цитоплазматической капли». На завершающем этапе дозревания сперматозоида в нем сохраняются лишь жизненно необходимые органеллы. Объем репродуктивной клетки за этот период сильно уменьшается. Если говорить о том, из чего состоит сперматозоид, то это будет головка, средняя часть и хвост.

Головка

Она имеет вид эллипсоида, с незначительными вмятинами с обоих боков. С одной из сторон спермия присутствует также маленькое углубление. Именно благодаря ему головку сперматозоида называют «ложковидной». Сама головка состоит из следующих деталей:

Схема сперматозоида

Ядро или гаплоидное ядро. Именно в нем хранится одинарный набор хромосом. После того как сперматозоид соединится с яйцеклеткой (хотя строение сперматозоида и яйцеклетки сильно отличается, ядро последней тоже является гаплоидным) начинает развиваться диплоидный организм, к
оторый состоит из хромосом обоих родительских клеток. Стоит сказать, что ядро сперматозоида гораздо меньше ядер остальных клеток организма. Это объясняется особой организацией строения хроматина в спермии. Из-за усиленной конденсации хроматин становится неактивным, а в ядре половой клетки не производится РНК.
Акросома – это видоизмененная лизосома. Она представляет собой мембранный пузырек, внутри которого находятся около 15-ти литических энзимов. Они необходимы для того, чтобы оболочка яйцеклетки растворилась, и сперматозоид смог проникнуть в нее. Самым мощным ферментом в данном случае является акрозин. Размер акросомы составляет примерно 50% от размера головки сперматозоида. Примерно такие же размеры имеет и ядро. Акросома располагается спереди от ядра и покрывает при этом его ½ часть. По этой причине акросома похожа на шапочку. Благодаря такой особенности строения, сперматозоид легко оплодотворяет яйцеклетку.
Центросома – это часть, в которой собраны все трубочки гаметы. Она отвечает за движение задней части клетки. Ученые также предполагают, что она помогает сблизить ядра зиготы и принимает участие в первом делении ее клеток.

Тело

Оно находится практически сразу после головки половой клетки. Отделяет их лишь маленькое сужение – «шейка». Сперматозоид человека сдержит в своей средней области цитоскелет жгутика, состоящий из микротрубочек. Вокруг цитоскелета находится митохондрион – огромная митохондрия половой клетки. Сам митохондрион внешне похож на спираль. Он обвивает цитоскелет жгутика. Его функция состоит в производстве АТФ, стимуляции движения хвоста.

Хвост

Хвост является органом движения и идет сразу после средней части. Он гораздо тоньше середины половой клетки и намного длиннее ее. У основания хвостика сперматозоида сосредоточены митохондрии, которые поставляют энергию для его движения. В целом, хвост имеет такое же строение, как и жгутики эукариот.

Если посмотреть схему сперматозоида, как выглядит и из каких деталей состоит данная клетка, можно понять гораздо лучше.

Передвигается сперматозоид благодаря наличию у его хвоста. Сама половая клетка в процессе движения крутится вокруг собственной оси. Таким образом, она может развивать скорость до 0,1 мм в сек. (примерно 30 см за 60 минут).

После попадания в организм женщины гамета достигает ампулярной области маточной трубы лишь спустя 60-120 минут.

В теле мужчины зрелые половые клетки хранятся в неактивном состоянии, а их хвосты малоподвижны. По мужским половым путям спермии перемещаются благодаря ритмичным сокращениям мышц протоков и биению особых ресничек. Активными половые клетки становятся только после эякуляции, когда они смешаются с выделениями простаты.

После попадания в половые органы женщины спермии начинают двигаться самостоятельно. Причем плывут они против течения жидкости.

Стоит сказать, что среда половых органов женщины является чрезвычайно вредной для мужских гамет, однако компоненты спермы нейтрализуют ее и делают более щелочной. В дополнение, сперма снижает местный иммунитет у женщины. Это нужно для того, чтобы иммунные клетки не ликвидировали чужеродный биологический материал.

После попадания во влагалище репродуктивная клетка движется к шейке матки и цервикальному каналу. Свое направление она определяет благодаря умению различать pH. Таким образом, клетка плывет туда, где преобладает щелочная среда (для сравнения pH влагалища – 6,0 , а шейки матки – 7,2). Стоит сказать, что абсолютное большинство мужских репродуктивных клеток не способны достичь шейки матки и погибает еще во влагалище.

Пройти цервикальный канал сперматозоидам также непросто, так как в нем имеется большое количество слизи. Если сперматозоиды не могут пройти через слизь, то устанавливают шеечное бесплодие, забеременеть при котором можно методом внутриматочной инсеминации.

Далее половые клетки проникают в матку. Среда этого органа идеально подходит для жизни сперматозоидов, поэтому их активность значительно увеличивается. Данное явление называется «капацитация».Для успешного зачатия необходимо чтобы в матку прошло более 10 млн. мужских половых клеток.

Попав в матку, сперматозоиды продолжают плыть по направлению к маточным трубам. Направление к ним клетки определяют благодаря току жидкости, который задают реснички труб и мышечные стенки.

Свою функцию сперматозоид выполняет в конечной части маточной трубы – «ампуле». Однако не все половые клетки способны до нее добраться. Как показывает практика, из нескольких миллионов репродуктивных клеток попавших в матку, всего несколько тысяч доходят до ампулярной области трубы.

Что касается вопроса, как сперматозоид ищет и находит яйцеклетку в воронке, то этот вопрос до сих пор остается открытым. Однако уже доказано, что мужские гаметы обладают хемотаксисом – способностью передвигаться по направлению к аттрактантам, которые выделяет яйцеклетка.

Виды

В медицине принято делить мужские половые клетки на 2 вида: те, в которых содержатся X хромосомы (гиноспермии) и те, которые несут Y хромосомы (андроспермии). Первые клетки приводят к зачатию девочки, а вторые – мальчика. Стоит сказать, что тот факт, сколько хромосом у сперматозоида, не зависит от его разновидности. В норме их всегда будет 23.

К сожалению, сразу после зачатия абсолютно точно узнать пол ребенка невозможно, однако его можно предположить с достаточно большой вероятностью. Как показывают наблюдения, репродуктивные клетки с Y-хромосомой гораздо более активны, в то время как клетки, несущие X-хромосому имеют большую продолжительность жизни.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что пары, желающие зачать мальчика должны вступать в незащищенные половые контакты во время овуляции. В этом случае сперматозоиды с Y хромосомой достигнут цели гораздо быстрее. Если же половой акт произошел за сутки до овуляции – повышаются шансы зачать девочку.

Стоит сказать, что для удачного оплодотворения важно не только количество сперматозоидов, но и их качество, состав семенной жидкости. В спермограмме даже самого здорового мужчины наряду с качественными гаметами встречаются также патологические формы репродуктивных клеток. Однако их количество обычно не превышает 20-25%.

Иногда сперматозоидов с нетипичным строением может быть чрезвычайно много. Такое может происходить при различных заболеваниях половых органов (как правило, воспалительного характера).

Чтобы узнать соотношение здоровых и патологических репродуктивных сперматозоидов, выявить каковы особенности строения сперматозоидов у мужчины, медики традиционно выполняют тест Крюгера.

Его суть состоит в том, что мужчина сдает сперму в медицинском учреждении путем сексуального самоудовлетворения. Биологический материал собирается в стерильный контейнер, а затем отправляется в лабораторию. Там его окрашивают по Папаниколау (это необходимо для того, чтобы четче рассмотреть половые клетки) и исследует под микроскопом.

При различных патологиях сперматозоид может иметь такое строение:

избыточная толщина шейки или ее искривление;
наличие двойного хвоста;
полное отсутствие хвоста;
деформации головки;
наличие двух головок.

Кроме этого возможны также малозаметные изменения в форме сперматозоида.

Данное состояние требует срочного медицинского вмешательства, так как чрезмерное число аномальных репродуктивных клеток повышают шансы замершей беременности, выкидышей, а также рождения ребенка с различными патологиями.

Срок жизни

После окончания развития сперматозоиды могут находиться в теле мужчины до 30 суток. Если за это период семяизвержение не произошло, они начинают резко стареть и в итоге разрушаются.

Продолжительность жизни гамет у разных мужчин разный. Это зависит от его питания, образа жизни, наличия тех или иных заболеваний, состояния эндокринной и нервной системы и т. д. Однако наиболее сильно на срок существования влияет то, где находится сперматозоид.

Согласно результатам посткоитального теста, уже через 120 минут после окончания незащищенного сексуального акта выживших спермиев во влагалище не наблюдается. В цервикальном канале и шейке матки они могут прожить до 3 суток, а в фаллопиевых трубах – до 7.

Во внешней среде и при высокой влажности половые клетки могут жить до 2-3 часов. Именно этим и объясняется наступление беременности при повторном ПА. После заморозки половых клеток жидким азотом они могут храниться десятилетиями. Причем после разморозки они останутся живыми и не потеряют своих свойств.

Улучшение

Чтобы сперматозоиды были качественными и подвижными мужчина должен тщательно следить за своим здоровьем. Репродуктивные клетки – это самые чувствительные клетки в человеческом организме. Они очень тяжело переносят воздействие алкоголя, никотина, наркотических и токсических веществ, сильное повышение температуры.

Здоровое питание, отказ от вредных привычек, своевременное лечение заболеваний, нормализация режима сна, занятия спортом и избежание экстремальных температур (как перегревания, так и переохлаждения) – это то, что поможет значительно улучшить качество гамет.

В период планирования беременности мужчине полезно принимать витаминно-минеральные комплексы и антиоксиданты. Исходя из этого, можно сделать вывод: чем здоровее мужчина – тем качественнее его сперматозоиды.

Если же представителю сильного пола диагностировали какую-либо патологию, заниматься самодеятельностью не рекомендуется. Только врач значит все о сперматозоидах, поэтому лечение лучше доверить ему.

Сперматозоид - это мужская половая клетка (гамета). Он обладает способностью к движению, чем в известной мере обеспечивается возможность встречи разнополых гамет . Размеры сперматозоида микроскопические: длина этой клетки у человека составляет 50-70 мкм (самые крупные они у тритона - до 500 мкм). Все сперматозоиды несут отрицательный электрический заряд, что препятствует их склеиванию в сперме. Количество сперматозоидов, образующихся у особи мужского пола, всегда колоссально. Например, эякулят здорового мужчины содержит около 200 млн сперматозоидов (жеребец выделяет около 10 млрд сперматозоидов).

Строение сперматозоида

По морфологии сперматозоиды резко отличаются от всех других клеток, но все основные органеллы в них имеются. Каждый сперматозоид имеет головку, шейку, промежуточный отдел и хвост в виде жгутика . Почти вся головка заполнена ядром, которое несет наследственный материал в виде хроматина. На переднем конце головки (на ее вершине) располагается акросома, которая представляет собой видоизмененный комплекс Гольджи. Здесь происходит образование гиалуронидазы - фермента, который способен расщеплять мукополисахариды оболочек яйцеклетки, что делает возможным проникновение сперматозоида внутрь яйцеклетки. В шейке сперматозоида расположена митохондрия, которая имеет спиральное строение. Она необходима для выработки энергии, которая тратится на активные движения сперматозоида по направлению к яйцеклетке. Большую часть энергии сперматозоид получает в виде фруктозы, которой очень богат эякулят. На границе головки и шейки располагается центриоль. На поперечном срезе жгутика видны 9 пар микротрубочек, еще 2 пары есть в центре. Жгутик является органоидом активного движения. В семенной жидкости мужская гамета развивает скорость, равную 5 см/ч (что применительно к ее размерам примерно в 1,5 раза быстрее, чем скорость пловца-олимпийца).

При электронной микроскопии сперматозоида обнаружено, что цитоплазма головки имеет не коллоидное, а жидкокристаллическое состояние. Этим достигается устойчивость сперматозоида к неблагоприятным условиям внешней среды (например, к кислой среде женских половых путей). Установлено, что сперматозоиды более устойчивы к воздействию ионизирующей радиации, чем незрелые яйцеклетки.

Сперматозоиды некоторых видов животных имеют акросомный аппарат, который выбрасывает длинную и тонкую нить для захвата яйцеклетки.

Установлено, что оболочка сперматозоида имеет специфические рецепторы, которые узнают химические вещества, выделяемые яйцеклеткой. Поэтому сперматозоиды человека способны к направленному движению по направлению к яйцеклетке (это называется положительным хемотаксисом).

При оплодотворении в яйцеклетку проникает только головка сперматозоида, несущая наследственный аппарат, а остальные части остаются снаружи.

Яйцо или яйцеклетка – это специально дифференцированная клетка , приспособленная к оплодотворению и дальнейшему развитию. В отличие от сперматозоидов яйцеклетки не способны к активному движению и имеют однообразную форму: у большинства животных они округлые, могут быть овальные или вытянутые. Ядро, как правило, повторяет форму яйцеклетки. Для нее характерно большое количество цитоплазмы, в которой, помимо обычных органоидов, содержится большое количество желтка – запасного питательного материала для развития зародыша. Яйцеклетки с большим количеством желтка, как правило, больших размеров (рыбы, рептилии, птицы), яйцеклетки с малым количеством желтка (ланцетник) или не содержащие вообще (млекопитающие) не больших размеров, но всегда крупнее сперматозоидов. Строение яиц определяется содержанием и местоположением желтка. По этим признакам можно выделить следующие типы яйцеклеток. Алецитальные яйцеклетки вообще не содержат желтка. Такие яйцеклетки характерны для плацентарных млекопитающих. Гомолецитальные яйцеклетки содержат небольшое количество желтка, более или менее равномерно распределенного по всей цитоплазме (ланцетник). Следующий тип – телолецитальные. Они характеризуются содержанием среднего или большого количества желтка, расположенного полярно. Этот тип подразделяется на два подтипа: «средне» телолецитальный и «крайне» телолецитальный. «Средне» телолецитальные яйцеклетки содержат среднее количество желтка, распложенного в вегетативной части (земноводные). «Крайне» телолецитальный тип содержит большое количество желтка также сконцентрированного в вегетативной части (костистые рыбы, рептилии, птицы). Центролецитальный тип яйцеклетки также характеризуется наличием большого количества желтка, который расположен в центре яйцеклетки (насекомые).

Наличие большого количества желтка обуславливает полярность яиц (исключение – центролецитальные клетки). Полярность яиц хорошо выражена у земноводных, рептилий, птиц. Верхняя часть яйца, бедная желтком, называется анимальным полюсом, а нижняя, содержащая большое количество желтка, – вегетативным. Мысленная линия соединяющая анимальный и вегетативный полюсы и проходящая через центр яйцеклетки, называется осью яйца.

Характерной особенностью для строения яйцеклеток является наличие у них оболочек. Оболочки сохраняют форму и строение яйца, предохраняют его содержимое от высыхания, защищают от механических и химических воздействий внешней среды.

Оболочки яйцеклеток подразделяют на три группы: первичные, вторичные и третичные.

Первичная оболочка яйцеклетки образуется самим яйцом и представляет собой ее поверхностный уплотненный слой, ее называют желточной оболочкой и образуется она до оплодотворения в процессе оогенеза.

Вторичные оболочки вырабатываются клетками, питающими яйцо. Примером могут служить фолликулярные клетки. Часто эти оболочки могут быть плотными и тогда у них имеются микропили – отверстия для проникновения сперматозоида.

Третичные оболочки служат для защиты яйца, они образуются во время прохождения яйцеклетки по яйцеводу. Примером третичных оболочек могут служить белковая, подскорлуповые и скорлуповая у птиц.

Яйцеклетки очень чувствительны к колебаниям температуры, ультрафиолетовым лучам, лучам Рентгена и радия.

При сравнительно небольшом повышении температуры, которое животные переносят безболезненно, яйцеклетки погибают. Повышение дозировки лучей Рентгена, радия, ультрафиолетовых лучей смертельно для яйцеклеток. Установлено, что если развитие и оплодотворение половых клеток ещё молодое, то оно более чувствительно к облучению.

Ткани растений

Клетки высших растений тоже дифференцированы и организованы в ткани. Ботаники различают четыре главных типа ткани: меристематическую, защитную, основную и проводящую.

Меристематическая ткань. Меристематические ткани состоят из мелких клеток с тонкими стенками и крупными ядрами; вакуолей в этих клетках мало или нет вовсе. Основной функцией клеток меристемы является рост; эти клетки делятся, дифференцируются и дают начало тканям всех других типов . Зародыш, из которого развивается растение, целиком состоит из меристемы; по мере развития большая часть меристемы дифференцируется в другие ткани, но даже в старом дереве есть участки меристемы, обеспечивающие дальнейший рост. Меристематические ткани мы находим в быстро растущих частях растения: в кончиках корней и стеблей и в камбии. Меристема в кончике корня или стебля, называемая верхушечной меристемой, осуществляет рост этих частей в длину, а меристема камбия, называемая боковой меристемой, делает возможным увеличение толщины стебля или корня.

Защитная ткань. Защитные ткани состоят из толстостенных клеток, предохраняющих лежащие глубже тонкостенные клетки от высыхания и механических повреждений. К защитным тканям относятся, например, эпидермис листьев и пробковые слои ствола и корней. Эпидермис листа выделяет воскообразный водонепроницаемый материал, называемый кутином, который препятствует потере воды с поверхности листа.

На поверхности листьев имеются замыкающие клетки - специализированные эпидермальные клетки, расположенные по две около каждого из устьиц - крошечных отверстий, ведущих внутрь листа. Тургорное давление в замыкающих клетках регулирует величину устьичных щелей, а тем самым и скорость прохождения через них кислорода, двуокиси углерода и водяных паров.

Некоторые из эпидермальных клеток корня имеют выросты, называемые корневыми волосками; эти выросты увеличивают поверхность, всасывающую воду и растворенные минеральные вещества из почвы. Стебли и корни покрыты слоями пробковых клеток, образуемых особым пробковым камбием. Пробковые клетки очень плотно «упакованы», и стенки их содержат другое водонепроницаемое вещество - суберин. Суберин препятствует проникновению воды в пробковые клетки; поэтому они живут недолго, и зрелая пробковая ткань состоит из мертвых клеток.

Основная ткань. Эта ткань образует главную массу тела растения: мягкие части листа, цветков и плодов, кору и сердцевину стеблей и корней. Главные функции этой ткани - выработка и накопление питательных веществ. Самый простой тип основной ткани - паренхима, состоящая из тонкостенных клеток с тонким слоем протоплазмы, окружающим центральную вакуоль. Хлоренхима - видоизмененная паренхима, содержащая хлоропласты, в которых происходит фотосинтез. Клетки хлоренхимы расположены рыхло и образуют большую часть внутренней ткани листьев и некоторых стеблей. Они характеризуются тонкими клеточными стенками, крупными вакуолями и наличием хлоропластов.

В некоторых основных тканях углы клеточных стенок утолщены, чтобы обеспечить растению опору. Такая ткань, называемая колленхимой, встречается в стеблях и черешках листьев под самым эпидермисом. В другой ткани - склеренхиме - сильно утолщена вся клеточная стенка; склеренхимные клетки, обеспечивающие механическую прочность, можно найти в стеблях и корнях многих растений. Иногда они имеют форму длинных тонких волокон. Веретенообразные склеренхимные клетки, называемые лубяными волокнами, встречаются во флоэме (лубе) стеблей многих растений. Округлые склеренхимные клетки, называемые каменистыми клетками, имеются в твердой скорлупе орехов.

Проводящие ткани. У растений есть два типа проводящей ткани: ксилема (древесина), которая проводит воду и растворенные соли, и флоэма (луб), по которой перемещаются растворенные питательные вещества, например глюкоза . У всех высших растений из клеток ксилемы первыми образуются длинные клетки, называемые трахеидами, с заостренными концами и с кольцевыми или спиральными утолщениями стенок. Позднее эти клетки соединяются между собой концами, образуя сосуды древесины. В процессе развития сосудов поперечные стенки растворяются, а боковые утолщаются, так что образуется длинная целлюлозная трубка для проведения воды. Эти сосуды могут достигать 3 м в длину. Как в трахеидах, так и в сосудах цитоплазма в конце концов отмирает и остаются пустые трубки, которые продолжают функционировать. Утолщение клеточных стенок, сопровождающееся отложением лигнина (вещества, обусловливающего твердость и деревянистость стволов и корней), позволяет ксилеме выполнять не только проводящие, но и опорные функции.

Аналогичное слияние клеток, примыкающих друг к другу концами, приводит к образованию ситовидных трубок флоэмы. Концевые стенки не исчезают, а сохраняются в виде пластинок с отверстиями - ситовидных пластинок. В отличие от трахеид и сосудов древесины ситовидные трубки остаются живыми и содержат большое количество цитоплазмы, но утрачивают ядра. К ситовидным трубкам примыкают «клетки-спутники», имеющие ядра; возможно, что они служат для регулирования функции ситовидных трубок. Круговое движение цитоплазмы существенно ускоряет проведение растворенных питательных веществ по этим трубкам. Ситовидные трубки встречаются в мягкой коре деревянистых стеблей, лежащей кнаружи от камбия.

Ткани животных

Биологи несколько расходятся во мнениях по вопросу о том, как следует классифицировать различные типы тканей и сколько вообще существует таких типов. Мы будем различать шесть типов животных тканей: эпителиальную, соединительную, мышечную, кровь, нервную и репродуктивную.

Эпителиальная ткань. Эта ткань состоит из клеток, которые образуют наружные покровы тела или выстилают его внутренние полости. Эпителиальная ткань может выполнять функции защиты, всасывания, секреции и восприятия раздражений (или одновременно несколько из этих функций). Эпителий защищает нижележащие клетки от механического повреждения, от вредных химических веществ и бактерий и от высыхания. Через клетки кишечного эпителия происходит всасывание пищи и воды. Другие эпителиальные ткани служат для выделения самых разнообразных веществ; некоторые из этих веществ представляют собой ненужные продукты обмена, а другие используются организмом. Наконец, поскольку тело сплошь покрыто эпителием, очевидно, что любое раздражение, чтобы быть воспринятым, должно пройти через эпителий. К эпителиальным тканям относятся, например, наружный слой кожи и ткани, выстилающие пищеварительный тракт, трахею, почечные канальцы. Эпителиальные ткани делятся на шесть подгрупп в зависимости от формы и функции их клеток.

Плоский эпителий состоит из уплощенных клеток, имеющих форму многоугольников. Он образует поверхностный слой кожи и выстилку ротовой полости, пищевода и влагалища. У человека и высших животных плоский эпителий обычно состоит из нескольких слоев плоских клеток, накладывающихся друг на друга; такая ткань называется многослойным плоским эпителием.

Кубический эпителий состоит из кубовидных клеток. Он выстилает почечные канальцы.

Клетки цилиндрического эпителия имеют продолговатую форму и напоминают столбики или колонны; ядро обычно расположено ближе к основанию клетки. Цилиндрическим эпителием выстланы желудок и кишечник.

Ресничный эпителий. Цилиндрические клетки могут иметь на своей свободной поверхности мельчайшие протоплазматические отростки, называемые ресничками, ритмическое биение которых продвигает находящийся у поверхности клеток материал в одном направлении. Большая часть дыхательных путей выстлана цилиндрическим ресничным эпителием, реснички которого служат для удаления частиц пыли и другого постороннего материала.

Чувствительный (сенсорный) эпителий содержит клетки, специализированные для восприятия раздражений. Примером может служить выстилка носовой полости - обонятельный эпителий, с помощью которого воспринимаются запахи.

Клетки железистого эпителия специализированы для секреции различных веществ, например молока, ушной серы или пота. Они имеют цилиндрическую или кубическую форму.

Соединительные ткани. Этот тип ткани, к которому относятся костная ткань, хрящ, сухожилия, связки и волокнистая соединительная ткань, поддерживает и соединяет между собой все остальные клетки тела. Для всех этих тканей характерно наличие большого количества неживого материала, который выделяют их клетки. Это так называемое основное вещество. Природа и функция соединительной ткани того или иного типа в значительной степени зависит от характера этого межклеточного основного вещества. Таким образом, клетки выполняют свои функции косвенным путем, выделяя основное вещество, которое и служит собственно связующим и опорным материалом.

В волокнистой соединительной ткани основное вещество представляет собой густую, беспорядочно и плотно переплетенную сеть волокон, которые окружают соединительнотканные клетки и состоят из материала, выделяемого этими клетками. Такая ткань встречается в организме повсюду: она связывает кожу с мышцами, удерживает в надлежащем положении железы и соединяет многие другие образования. Специализированными видами волокнистой соединительной ткани являются сухожилия и связки. Сухожилия - не эластичные, но гибкие тяжи, прикрепляющие мышцы к костям. Связки обладают некоторой упругостью и соединяют между собой кости. Особенно густое сплетение соединительнотканных волокон находится под самой кожей (именно этот слой после химической обработки - дубления - превращается в выделанную кожу).

Волокна соединительной ткани содержат белок, который называется коллагеном. При обработке этих волокон горячей водой коллаген превращается в растворимый белок - желатину. Коллаген и желатина имеют почти одинаковый аминокислотный состав. Макромолекулы коллагена, образующие волокна, представляют собой спиральные структуры из трех пептидных цепей, соединенных между собой водородными связями. Поскольку в организме человека очень много соединительной ткани, коллаген составляет в нем около трети всех белков.

Опорный скелет позвоночных состоит из хряща или кости. У зародышей всех позвоночных скелет образован из хряща, но у всех взрослых форм, за исключением акул и скатов, хрящевой скелет в основном замещается костным. У человека хрящи можно прощупать в ушной раковине и в кончике носа. Хрящ тверд, но обладает упругостью. Хрящевые клетки выделяют вокруг себя плотное, упругое основное вещество, образующее сплошной однородный межклеточный материал, среди которого в небольших полостях поодиночке или группами (по 2 или по 4) лежат сами клетки. Эти заключенные в основное вещество клетки остаются живыми; некоторые из них выделяют волокна, которые включаются в основное вещество и укрепляют его.

Костные клетки также остаются живыми и выделяют основное вещество кости в течение всей жизни человека. Основное вещество кости содержит соли кальция (в виде гидроксилапатита) и белки, главным образом коллаген. Соли кальция обеспечивают кости твердость, а коллаген препятствует ломкости; таким образом кость приобретает прочность, позволяющую ей выполнять опорные функции. На вид кость кажется сплошной, но в действительности это не так. У большинства костей в середине имеется обширная костномозговая полость, в которой может находиться желтый костный мозг, состоящий главным образом из жира, или красный костный мозг - ткань, образующая эритроциты и некоторые виды лейкоцитов.

В основном веществе кости имеются каналы (гаверсовы каналы), по которым проходят кровеносные сосуды и нервы, снабжающие костные клетки кровью и регулирующие их деятельность. Основное вещество отлагается в виде концентрических колец (костных пластинок), образующих стенки каналов, а клетки оказываются замурованными в полостях, имеющихся в основном веществе. Костные клетки связаны между собой и с гаверсовыми каналами своими протоплазматическими отростками, лежащими в тончайших канальцах в основном веществе. Через эти канальцы костные клетки получают кислород и различные необходимые им вещества и освобождаются от продуктов обмена. В костной ткани есть также клетки, разрушающие эту ткань, так что кости постепенно изменяют свою форму под влиянием испытываемых ими нагрузок и напряжений.

Мышечная ткань. Движения большинства животных обусловлены сокращением вытянутых, цилиндрических или веретенообразных клеток, каждая из которых содержит большое число тонких продольных, параллельно расположенных сократимых волокон, называемых миофибриллами . Сокращаясь, т. е. укорачиваясь и утолщаясь, мышечные клетки производят механическую работу; они могут только тянуть, но не толкать. В организме человека есть мышечная ткань трех типов: поперечнополосатые мышцы, гладкие мышцы и сердечная мышца. Сердечная мышца образует стенку сердца, гладкие мышцы находятся в стенках пищеварительного тракта и некоторых других внутренних органов, а поперечнополосатые мышцы образуют большие массы мышечной ткани, прикрепленной к костям. Волокна поперечнополосатых и сердечной мышц обладают характерной особенностью: в отличие от всех остальных клеток, имеющих только по одному ядру, каждое их волокно содержит по многу ядер. Кроме того, в поперечнополосатых волокнах ядра занимают необычное положение: они лежат на периферии, под самой клеточной мембраной; по-видимому, это имеет значение для увеличения силы сокращения. Эти волокна достигают необычайной для клеток длины - до 2 и даже 3 см. Некоторые исследователи полагают, что мышечные волокна тянутся от одного конца мышцы до другого.

Под микроскопом в волокнах поперечнополосатых и сердечной мышц можно видеть чередование светлых и темных поперечных полос, поэтому их и называют поперечнополосатыми. Эти полосы, очевидно, имеют отношение к механизму сокращения, так как при сокращении их относительная ширина изменяется: темные полосы практически не изменяются, а светлые становятся уже. Поперечнополосатые мышцы иногда называют произвольной мускулатурой, так как их движением мы можем управлять. Сердечная и гладкая мускулатура называется непроизвольной, так как человек не может управлять их функцией.

Кровь. Кровь состоит из эритроцитов и лейкоцитов (красные и белые кровяные тельца) и жидкой неклеточной части - плазмы. Многие биологи относят кровь к соединительной ткани, так как обе эти ткани образуются из сходных клеток.

Эритроциты позвоночных животных содержат гемоглобин - пигмент, способный легко присоединять и отдавать кислород. Соединяясь с кислородом, гемоглобин образует комплекс оксигемоглобин, который может легко освобождать кислород, доставляя его таким образом всем клеткам тела. Эритроциты млекопитающих имеют форму уплощенных двояковогнутых дисков и не содержат ядра; у других позвоночных эритроциты больше похожи на клетки; они имеют овальную форму и содержат ядро.

Существует пять типов лейкоцитов - лимфоциты, моноциты, нейтрофилы, эозинофилы и базофилы. Лейкоциты не содержат гемоглобина, они очень подвижны и могут легко захватывать бактерий. Они способны выходить сквозь стенки кровеносных сосудов в ткани, уничтожая находящиеся там бактерии. Жидкая часть крови, плазма, переносит разнообразные вещества из одних частей тела в другие. Одни вещества переносятся в растворенном состоянии, другие могут быть связаны каким-либо из белков плазмы. У некоторых беспозвоночных пигмент, переносящий кислород, находится не внутри клеток, а растворен в плазме, окрашивая ее в красноватый или голубоватый цвет. Кровяные пластинки (тромбоциты) представляют собой фрагменты особых крупных клеток находящихся в костном мозге; они участвуют в процессе свертывания крови.

Нервная ткань. Нервная ткань состоит из клеток, специализированных для проведения электрохимических импульсов и называемых нейронами. Каждый нейрон имеет тело - расширенную часть, содержащую ядро, - и два или большее число тонких нитевидных отростков, отходящих от тела клетки. Отростки состоят из цитоплазмы и покрыты клеточной мембраной; толщина их варьирует в пределах от нескольких микрометров до 30-40 мкм, а длина - от 1 или 2 мм до метра и более. Нервные волокна, идущие от спинного мозга к руке или ноге, могут достигать 1 м в длину. Нейроны связаны между собой в цепи для передачи в организме импульсов на большие расстояния.

В зависимости от направления, в котором отростки в нормальных условиях проводят нервный импульс, они делятся на два типа: аксоны и дендриты. Аксоны проводят импульсы от тела клетки к периферии, а дендриты - по направлению к телу клетки. Соединение между аксоном одного нейрона и дендритом следующего называется синапсом. В синапсе аксон и дендрит фактически не соприкасаются, между ними остается небольшой промежуток. Импульс может проходить через синапс только с аксона на дендрит, так что синапс служит как бы клапаном, препятствующим проведению импульсов в обратном направлении. Нейроны имеют весьма различные размеры и форму, но все они построены по одному основному плану.

Репродуктивная ткань. Эта ткань состоит из клеток, служащих для размножения, а именно из яйцеклеток у особей женского пола и сперматозоидов, или спермиев, у особей мужского пола. Яйцеклетки обычно имеют шаровидную или овальную форму и неподвижны. У большинства животных, за исключением высших млекопитающих, цитоплазма яйца содержит большое количество желтка, который служит для питания развивающегося организма с момента оплодотворения и до тех пор, пока он не становится способным добывать пищу каким-нибудь другим способом. Сперматозоиды гораздо мельче яйцеклеток; они утратили большую часть цитоплазмы и приобрели хвост, при помощи которого они двигаются. Типичный сперматозоид состоит из головки (в которой находится ядро), шейки и хвоста. Форма сперматозоидов у разных животных различна. Поскольку яйцеклетки и сперматозоиды развиваются из ткани яичников и семенников, имеющей эктодермальное происхождение, некоторые биологи относят их к эпителиальным тканям.

Обычно они значительно меньше яйцеклеток, поскольку не содержат столь значительного количества цитоплазмы и производятся организмом одновременно в значительном количестве.

Типичное строение сперматозоида отражает форму общего предка животных и грибов : одноклеточный ядерный организм, передвигающийся за счёт жгутика в задней части, используя его подобно хвосту . Обширная группа происходящих от него организмов включает в себя животных, большинство грибов и некоторые группы протистов и называется кланом заднежгутиковых . Большинство других эукариот со жгутиками имеют их в передней части.

Строение и функция

Сперматозоид человека - это специализированная клетка, строение которой позволяет ей выполнить свою функцию: преодолеть половые пути женщины и проникнуть в яйцеклетку, чтобы внести в неё генетический материал мужчины. Сперматозоид, сливаясь с яйцеклеткой, оплодотворяет её.

В организме человека сперматозоид является самой маленькой клеткой тела (если учитывать только саму головку без хвостика). Общая длина сперматозоида у человека равна приблизительно 55 мкм. Головка составляет приблизительно 5,0 мкм в длину, 3,5 мкм в ширину и 2,5 мкм в высоту, средний участок и хвостик - соответственно, приблизительно 4,5 и 45 мкм в длину.

Малые размеры, вероятно, необходимы для быстрого движения сперматозоида. Для уменьшения размера сперматозоида при его созревании происходят специальные преобразования: ядро уплотняется за счет уникального механизма конденсации хроматина (из ядра удаляются гистоны , и ДНК связывается с белками-протаминами), большая часть цитоплазмы выбрасывается из сперматозоида в виде так называемой «цитоплазматической капли», остаются только самые необходимые органеллы .

Сперматозоид мужчины имеет типичное строение и состоит из головки, средней части и хвоста.

Головка сперматозоида человека имеет форму эллипсоида , сжатого с боков, с одной из сторон имеется небольшая ямка, поэтому иногда говорят о «ложковидной» форме головки сперматозоида у человека. В головке сперматозоида располагаются следующие клеточные структуры:

Ядро , несущее одинарный набор хромосом . Такое ядро называют гаплоидным . После слияния сперматозоида и яйцеклетки (ядро которой также гаплоидно) образуется зигота - новый диплоидный организм, несущий материнские и отцовские хромосомы . При сперматогенезе (развитии сперматозоидов) образуются сперматозоиды двух типов: несущие X-хромосому и несущие Y-хромосому. При оплодотворении яйцеклетки X-несущим сперматозоидом формируется эмбрион женского пола. При оплодотворении яйцеклетки Y-несущим сперматозоидом формируется эмбрион мужского пола. Ядро сперматозоида значительно мельче ядер других клеток, это во многом связано с уникальной организацией строения хроматина сперматозоида (см. протамины). В связи с сильной конденсацией хроматин неактивен - в ядре сперматозоида не синтезируется РНК .
Акросома - видоизмененный Аппарат Гольджи - мембранный пузырек, несущий литические ферменты - вещества, растворяющие оболочку яйцеклетки. Акросома занимает около половины объёма головки и по своему размеру приблизительно равна ядру. Она лежит спереди от ядра и покрывает собой половину ядра (поэтому часто акросому сравнивают с шапочкой). При контакте с яйцеклеткой акросома выбрасывает свои ферменты наружу и растворяет небольшой участок оболочки яйцеклетки, благодаря чему образуется небольшой «проход» для проникновения сперматозоида. В акросоме содержится около 15 литических ферментов, основным из которых является акрозин.
Центросома - центр организации микротрубочек, обеспечивает движение хвоста сперматозоида, а также предположительно участвует в сближении ядер зиготы и в первом клеточном делении зиготы .

Позади головки располагается так называемая «средняя часть » сперматозоида. От головки среднюю часть отделяет небольшое сужение - «шейка». Позади средней части располагается хвост. Через всю среднюю часть сперматозоида проходит цитоскелет жгутика, который состоит из микротрубочек . В средней части вокруг цитоскелета жгутика располагается митохондрион - состоящий из 28 митохондрий. Митохондрион имеет спиральную форму и как бы обвивает цитоскелет жгутика. Митохондрион выполняет функцию синтеза АТФ и тем самым обеспечивает движение жгутика.

Хвост , или жгутик, расположен за средней частью. Он тоньше средней части и значительно длиннее её. Хвост - орган движения сперматозоида. Его строение типично для клеточных жгутиков эукариот .

Движение сперматозоидов человека

Сперматозоид человека движется при помощи жгутика . Во время движения сперматозоид обычно вращается вокруг своей оси. Скорость движения сперматозоида человека может достигать 0,1 мм в сек. или более 30 см в час. У женщины приблизительно через 1-2 часа после коитуса с эякуляцией первые сперматозоиды достигают ампулярной части фаллопиевой трубы (той части, где происходит оплодотворение).

В организме мужчины сперматозоиды находятся в неактивном состоянии, движения жгутиков у них незначительны. Перемещение сперматозоидов по половым путям мужчины (семенные канальцы, проток эпидидимиса, семявыносящий проток) происходит пассивно за счет перистальтических сокращений мышц протоков и биения ресничек клеток стенок протоков. Сперматозоиды приобретают активность после эякуляции за счет воздействия на них ферментов простатического сока.

Движение сперматозоидов по половым путям женщины является самостоятельным и осуществляется против движения жидкости. Для осуществления оплодотворения сперматозоидам необходимо преодолеть путь длиной около 20 см (цервикальный канал - около 2 см, полость матки - около 5 см, фаллопиева труба - около 12 см).

Среда влагалища является губительной для сперматозоидов, семенная жидкость нейтрализует влагалищные кислоты и частично подавляет действие иммунной системы женщины против сперматозоидов. Из влагалища сперматозоиды движутся по направлению к шейке матки. Направление движения сперматозоид определяет, воспринимая окружающей среды. Он движется по направлению уменьшения кислотности;

Функции сперматозоида – это оплодотворение женской половой клетки для достижения долгожданной беременности. Чтобы понять, как происходит слияние гамет, нужно знать какое строение сперматозоида. Живчик несёт в себе генетическую информацию, которая передаётся будущему ребёнку.

Сегодня мы расскажем, сколько содержится клеток в общем объёме эякуляте. Какой состав, строение яйцеклетки и сперматозоида, чтобы понять, насколько они важны для организма женщины и мужчины.

Особенности строения сперматозоида

Из чего состоит и как выглядит живчик, можно рассмотрев его под микроскопом. Для этого нужно сдать спермограмму. Из исследования лаборант может понять состав эякулята, сколько гамет содержится в 1 мл, какие дефекты имеются в морфологии и структуре.

Строение :

Основной частью живчика является голова. В ней содержится ядро с набором хромосом в количестве 23 пары.

Из них 22 – маленькие по величине и 1 большая, которая и отвечает за будущий пол ребёнка. Х – девочка, Y – мальчик. Размеры головки составляют до 5 мкм.

Акросома (органоид). Содержит большое количество специальных ферментов, которые выбрасывает живчик во время приближения к женской клетке, и имеет размеры ядра.

Именно благодаря акросоме растворяется оболочка яйцеклетки, и спермий беспрепятственно проникает в цитоплазму.

Шейка. С помощью её происходит поворот и небольшой наклон головки. Средняя часть (тело) живчика. Осуществляется движение и прямолинейная траектория сперматозоида к цели. Размеры её 4,5 мкм.

Хвост. Содержит нервные окончания и мышечные фибриллы, которые помогают живчику набирать необходимую скорость при движении. Длина его равна 45 мкм.

Параметры мужской клетки можно рассмотреть лишь под микроскопом, но именно благодаря ей зарождается новая жизнь.

Определение размера сперматозоида происходит исследовательским путём под микроскопом лаборанта, и имеет такие параметры:

Длина – 54-55 мкм;
Ширина – 3,2-3,5 мкм;
Высота – 2,2-2,5 мкм.

Характеристика функции живчика

Из анатомии, строение клетки подразумевает и то, что в 1 мл эякулята содержится до 120 млн. мужских гамет, а в 5 мл – до 600 млн. Когда они при выбросе семени попадают в кислотную среду влагалища, большая их часть «отсеивается» и остаются самые сильные и подвижные.

Преодолевая сложный путь к матке, добирается лишь сотня головастиков, но проникает всего один. Перед тем, как это сделать, он выделяет специальное вещество, которое разрушает стенку яйцеклетки, после чего свободно входит.

Спермий проникает головкой, хвост при этом остаётся снаружи, растворяясь через время, закрывая место вторжения для «конкурентов». Таким образом, шансов у других живчиков не остаётся.

Следующий этап — это слияние женской и мужской клеток, образовывая одну, она несёт в себе половые принадлежности будущего малыша. Сперматозоид, объединившись с ооцитом, в котором находятся женские гены, делится с ней своими.

Слившись, образуется отдельная элементарная структурная единица, которая содержит общее количество мужских и женских клеток – 46 хромосом.

Цикл сперматозоида

Можно сделать вывод. Если у женщины не произошла овуляция во время семяизвержения во влагалище, добравшись до матки сперматозоиды, могут «подождать» когда наступит нужный момент на протяжении целой недели. И только потом погибнуть, если овуляция задержалась.

Строение и состав яйцеклетки

Женскую клетку, как и сперматозоид можно рассмотреть под микроскопом, но она имеет внушительнее размеры, чем живчик и величина её составляет до 170 мкм. Женская половая клетка имеет шарообразный вид, она неподвижна, обладает большим количеством питательных веществ.

Они, в свою очередь, влияют на процесс синтеза белка. Дейтоплазма или желток, обеспечивает плод всеми элементами, которые необходимы в период его развития.

Снабжена яйцеклетка защитным слоем и покрыта лучистым венцом (corona radiata). Фолликулы, окружающие её, растут и размножаются по мере развития и на протяжении жизненного цикла, выделяя специальную жидкость.

Накапливаются и снабжают женскую гамету всеми необходимыми веществами. Оболочка выполняет несколько функций – защищает от потока спермиев внутрь и питает яйцеклетку.

Правильный процесс созревания половых клеток, даёт шанс на здоровое зачатие ребёнка. Поэтому нужно знать не только строение, состав и функции в организме этих важных клеток, но и вести здоровый образ жизни.

Вредные привычки, алкоголизм, наркомания и неправильное питание нарушает структуры гамет. Подписывайтесь на наш сайт. Будьте здоровы!