Сперма - біологія
A сперма або Сперматозоїди або Сперматозоїд (також розмовно Насіннєва нитка або Сперматозоїд називається) - це форма гамети (статевої клітини), а саме чоловічої статевої клітини, здатної до самостійного руху, яка служить для запліднення жіночої статевої клітини, яйцеклітини. Сперма, як правило, виробляється у великій кількості особиною і набагато менша, ніж яйцеклітина, яка підлягає заплідненню, оскільки, на відміну від яйцеклітини, вони не містять більшої кількості плазми або поживних речовин, що містять жовтки.
Чоловічі статеві клітини, які не можуть рухатися самостійно, називаються Сперматозоїди (Одиничний Сперматий) призначений.
Термін "сперма" слід диференціювати від терміну "сперма", яка складається із насінної рідини (насінної плазми) із спермою, що міститься в ній, і кількох епітеліальних клітин яєчкових канальців.
(Детальніше див. У статті про сперму.)
Сперма з джгутиками
Сперма людини - це джгутикова клітина, яка має головну частину з гаплоїдним клітинним ядром, середню частину (“шийку” з центросомою та оточуючими мітохондріальними пакетами) і джгутик (також відомий як “хвіст”). На боці голови, протилежного джгутику, на лицьовій стороні при плаванні знаходиться голова, яка відповідає за проникнення в яйцеклітину. У передній частині головки сперми знаходиться головний ковпачок (акросома), який заповнений ферментами, що полегшують проникнення через яйцеву оболонку.
Особливі форми сперми
У нижчих ракоподібних та ряду павукоподібних сперма може мати сферичну форму. Аскарида має сперму у формі нігтя з блискучим тілом, виготовленим із специфічних білків. Інші аскариди та кліщі мають амебоїдну рухливу сперму. У випадку десятиногих (Декапода) є свого роду "вибуховий пристрій" у вигляді пружинного механізму, який катапулює сперму в яйцеклітину.
Розміри
Розмір сперми сильно відрізняється у різних видів. У той час як гігантська сперма остракодів (мідійних крабів) має довжину 7 мм і, отже, може бути до десяти разів довша, ніж самі мідійні краби, [1] людська сперма має довжину лише близько 60 мкм: головна частина становить близько 5 мкм x 3 розміром µm, тоді як джгутик, включаючи «шийку», становить близько 50 µm. Розмір сперми може навіть змінюватися в межах одного виду залежно від того, чи є у самця кілька суперників. У жаб було виявлено, що розмір сперматозоїдів і, отже, довжина джгутиків збільшується, коли самець, якому доводиться мати справу з іншими самцями, для запліднення яєць самки жаби. У сперматозоїдів з найдовшим джгутиком, які можуть плавати найшвидше, найбільші шанси першими дістатись до яєць жаб, що виділяються самкою у воду.
Гігантські сперми містяться не тільки в прісноводних крабах мідій, але і в деяких інших видах тваринного світу. Деякі з них у багато разів довші, ніж їх виробник. Вони містяться в деяких видах глистів, метеликів та водяних клопів. Плодова муха Drosophila bifurca має рекорд за розміром. Їх сперматозоїди мають довжину до 58 міліметрів, що вдесятеро перевищує довжину тіла. [2]
Людську сперму можна спостерігати за допомогою звичайного світлового мікроскопа зі збільшенням 100, або краще, 400 разів, без фарбування.
освіта
У хребетних сперма продукується в епітелії насіннєвих канальців яєчка. Див. Сперматогенез.
Сперма людини
відкриття
Сперматозоїди були відкриті мікроскопічно в 1677 році студентом-медиком Йоханом Хамом, Антоні ван Левенгук проводив подальші дослідження. [3] [4]
Вираз "сперматозоїд" (грецьке - насіннєві тварини) вперше було застосовано в 1826 році ембріологом Карлом Ернстом фон Баером, який справедливо вважав родючу функцію цих "живих істот у спермі" недоведеною. [5]
Той факт, що сперма проникає в яйцеклітину, вперше був помічений і повідомлений мікроскопічно в 1843 році Мартіном Баррі. [6]
Побудова та функціонування
Сперма чоловіка складається з
- частина головки, що містить ядро гаплоїдних клітин і між 2682 і 2886 різними молекулами мРНК,
- центральний шматок з безліччю мітохондрій, які забезпечують енергію у вигляді молекул АТФ для руху,
- рухома хвостова частина з поздовжньою фібрильною системою мікротрубочок для руху.
Людські сперми служать, як і сперматозоїди інших організмів, для запліднення жіночої яйцеклітини. Після їх завершення (сперматогенез) вони спочатку зберігаються в чоловічому придатку яєчка, звідки викидаються через сім’явивідної протоки та уретру під час еякуляції під час чоловічого оргазму. Близько 300 мільйонів з них потрапляють у жіночу піхву. Із піхви лише невелика частина сперми, яка призначена для запліднення, доходить до яйцеклітини через маткову трубу, набагато більша частина не досягає успіху на шляху, багатому перешкодами, до цього регіону, або вона призначена для інших функцій (див. Конкуренція сперми).
На шляху до яйцеклітини сперматозоїди, ймовірно, керовані прогестероном або ароматичними речовинами, значенням рН та різницею температур. [7] Стимули поглинаються, з одного боку, молекулами великого сімейства G-білкових рецепторів у мембрані початкової частини хвоста сперми, які частково ідентичні тими, що знаходяться в нюхових клітинах нашого носа (нюхові рецептори), з іншого боку через іонний канал CatSper може також активуватися багатьма низькомолекулярними речовинами. [8] Експериментально це можна було б показати: пов'язує аромат Bourgeonal (аромат конвалії) з OR1D2, Концентрація кальцію зростає всередині сперми. Відповідно до сучасних знань, те саме стосується прив'язки та активації каналу CatSper. [9] В результаті сперма змінює напрямок плавання і одночасно подвоює швидкість плавання. [10] Зміни концентрацій кальцію, а не їх абсолютні рівні, відповідають за напрямок руху. [11] [12] Однак дуже малоймовірно, що природний зв'язуючий партнер буржуального рецептора є єдиним "путівником" до яйцеклітини; скоріше можна припустити кілька факторів. [13]
Через численні перешкоди в нормальних умовах лише близько 300 сперматозоїдів досягають точки в кінці маткової труби, де яйцеклітина чекає запліднення. Однак яйцеклітина може бути запліднена лише однією спермою. Під час запліднення вміст головки сперми проникає в яйцеклітину, яка стає диплоїдною і тепер називається зиготою. Згідно з нещодавніми висновками, молекули мРНК чоловіків, які проникли в яйцеклітину разом з клітинним ядром сперми, впливають на розвиток ембріона, що виходить із зиготи.
Пересування
Сперма людини має гнучкий джгутик. Дві точки, позначені на джгутику, рухаються вгору (ліва точка) і вниз (права точка). Ця швидкість ділиться на частину, яка проходить паралельно (V [пар]) до ділянки джгутика, і частину, яка проходить перпендикулярно (V [перпендикуляр]) до нього. Отримана сила F в свою чергу ділиться на дві частини, а саме на частину сили, яка діє паралельно напрямку руху сперми (F [horiz]), і на частину, яка діє вертикально до напрямку руху (F [vert]). Сума двох сил, які спрямовані паралельно напрямку руху сперми, утворюють рушійну силу. [14]
Зберігання сперми для штучного запліднення вище температури замерзання
Сперму, яку слід використовувати для штучного запліднення, більше не потрібно зберігати замороженою в банку сперми, як це було дотепер; Надалі зберігати їх при низьких температурах вище температури замерзання має бути легко. У 2003 році дослідники з Саудівської Аравії представили новий метод зберігання сперми без складної технології охолодження. Для цього сперму потрібно спочатку очистити і висушити на стерильному повітрі. Для запліднення сперму згодом повертають до життя у спеціальному розчині та вводять у яйцеклітину для запліднення за допомогою так званої інтрацитоплазматичної ін’єкції сперми. Однак сперма, що зберігається при цих температурах, більше не може рухатися після ревіталізації, і тому її потрібно вводити безпосередньо в яйцеклітину для запліднення.
тривалість життя
Після періоду дозрівання близько 10 тижнів від сперматогонії до сперматозоїдів [15] (зріла сперма), сперма може вижити в спермі чоловіка до місяця. Залежно від умов навколишнього середовища (світла, температури, вологості) сперма може вижити в повітрі до 24 годин. Як тільки еякулят зі спермою висохне, вони гинуть. Тож запліднення за допомогою висушеної сперми вже не може відбуватися. [16]
Збалансувавши значення рН піхви (рН 4–5) та цервікального слизу та сперми (рН 6–8), сперма може вижити у „ворожому” середовищі. В оптимальних умовах в затоках слизової оболонки шийки матки сперма може вижити там до семи днів. Із середньої кількості 250 мільйонів сперматозоїдів за еякуляцію лише близько 500–800 досягають маткових труб. Однією з причин цього є цервікальний слиз, через який фільтрується неплавуча сперма. [17]
Відхилення від оптимального, трохи базового значення рН (7,2–7,8) [18] призводить до загибелі сперми. Більшість сперміцидів, що застосовуються в методах механічної та хімічної контрацепції, працюють на цій основі. Засоби для нейтральної рН, що часто використовуються в області статевих органів, не є сперміцидними і непридатні для догляду за контрацептивами.
Використання терміна "насіння"
Сперма і сперма часто називають Насіння призначений. Для одного це оманливе Насіння є (часто вбудованим у м’якоть) органом розподілу вищих рослин, який складається з сплячого ембріона рослин, який оточений живильною тканиною та насіннєвою оболонкою.
Технічно неправильне використання назви Насіння або Насіння адже сперма походить з Біблії, де вона не претендує на наукову коректність, а хоче підкреслити спорідненість, і це таким чином, що було зрозумілим для тогочасних обставин. Єврейське слово для Насіння використовується там без розбору для рослин, тварин та людей. З одного боку, жінка отримує чоловіче насіння (Числа 5, 28) або будить його під час еротичної гри (Буття 19, 32 і 34), з іншого боку, земля засівається насінням польових культур (Втор 29, 22; Ез 36, 9).
Помилкова думка, що самець Насіння вже людина коротко якому потрібно лише дозріти в утробі матері, ніби в поживному розчині. Нарешті є термін Насіння також і для самих нащадків. Коли Біблія говорить про насіння Авраама, це означає нащадків, що вийшли з Авраама (Іс. 41: 8; Єр. 33, 26). Всі ці значення тут не маються на увазі. Імена Насіння або Сперматозоїд тощо, тому більше не слід використовувати для сперми або сперми. Тому про новіші шкільні книги вже не йдеться Vas deferens, але прямо з Сперматозоїд.
Насправді грецьке слово σπερμα означає не що інше, як «насіння» [19]. Це також можна знайти в ботанічних назвах, таких як покритонасінні для "bedecktsamer". Здається, помилка проходить через всю номенклатуру всіх мов.