1.4 Строение сперматозоида

Сперматозоид относится к жгутиковым клеткам, в мужском организме он неподвижен и начинает самостоятельно двигаться только в женских половых путях. Спермий, как и яйцеклетка, имеет гаплоидный набор хромосом, что позволяет при слиянии с яйцеклеткой восстановить диплоидный генотип клеток.

Половые хромосомы в клетках человека обозначают Х и У. Для женского организма характерен набор ХХ, поэтому яйцеклетки в любом случае получают только половую хромосому Х. В мужском организме набор ХУ, поэтому по половой хромосоме мужские половые клетки могут быть двух видов: одни - с Х, другие - с У. Если яйцеклетка будет оплодотворена сперматозоидом, содержащим Х-хромосому, то будет развиваться девочка, а если сперматозоидом, содержащим Y-хромосому - мальчик. Следовательно, пол будущего ребенка определяется в момент оплодотворения спрематозоидом.

ДНК в сперматозоиде находится в сверхспирализованном кристаллическом состоянии. В клетке совершенно отсутствует РНК, поэтому никакие синтетические процессы не происходят.

Большая часть головки у сперматозоидов занята ядром, а самая передняя образует головной чехлик с акросомой (acros – верхний, крайний, soma – тело). В акросоме видоизмененный пластинчатой комплекс накапливает ферменты (гиалуронидаза, протеазы), с помощью которых сперматозоиды проходят через вторичные оболочки яйцеклеток к оволемме, чтобы обеспечить оплодотворение. При этом разрушаются межклеточные связи, формируемые гиалуроновой кислотой в лучистом венце, а также гликопротеиды основного вещества прозрачной оболочки.

В области тела сперматозоида из общих органоидов имеются 20 митохондрий, которые функционируют только в женских половых путях, богатые АТФ. Здесь же скапливаются значительные запасы гликогена. Таким образом формируется энергетический центр половой клетки.

Позади ядра, в шейке клетки, расположены одна за другой две центриоли центросомы – проксимальная и дистальная. Проксимальная центриоль лежит в цитоплазме свободно, при оплодотворении она вносится в яйцеклетку для образования клеточного центра зиготы. Дистальная связана с осевой нитью, представляющей собой специальную органеллу сперматозоида – сократительный аппарат, которая вырастает из этой центриоли на стадии его формирования.

Состоит осевая нить, как и любая ресничка или жгутик, из 9 периферических дублетов тубулиновых микротрубочек, соединенных короткими динеиновыми мостиками (ручками), и центрального, микротрубочки которого связываются длинными радиальными нитями с определенными периферическими дублетами, что формирует только одну плоскость сокращения самой осевой нити. Это, в свою очередь, обеспечивает биение хвостика тоже в одной только плоскости.

Электроннограмма Сперматозоид летучей мыши (атлас В. Г. Елисеева 1970 г) 1 - ядро, занимающее всю головку спермия, 2 - шейка 3 - проксимальная центриоль, 4 - ядерное кольцо дистальной центриоли 5 - осевые нити (микротрубочки: одна центральная пара и девять пар периферических), 6 - митохондрии 7 - цитолемма 8 - хвостик 9 - связующий отдел Хвостик на поперечном срезе