Sperm

Den menneskelige spermatozoon er en specialiseret celle, hvis struktur tillader den at udføre sin funktion: at overvinde den kvindelige kønsorgan og trænge ind i ægget for at indføre det mandlige genetiske materiale i det. Sædcellen smelter sammen med ægget og befrugter det.

I den menneskelige krop er spermatozoen den mindste celle i kroppen (hvis vi kun betragter selve hovedet uden halen). Den samlede længde af en menneskelig sædcelle er cirka 55 mikron. Hovedet er ca. 5,0 µm i længden, 3,5 µm i bredden og 2,5 µm i højden, det midterste område og halen er henholdsvis ca. 4,5 og 45 µm i længden. [otte]

Den lille størrelse er sandsynligvis nødvendig for den hurtige bevægelse af sædcellerne. For at reducere størrelsen af ​​sæden under modningen sker der særlige transformationer: kernen bliver tættere på grund af den unikke mekanisme for kromatinkondensering ( histoner fjernes fra kernen , og DNA binder til protaminproteiner ), det meste af cytoplasmaet udstødes fra sæden i form af den såkaldte "cytoplasmatiske dråbe", forbliver kun de mest essentielle organeller .

Den mandlige spermatozoon har en typisk struktur og består af et hoved, en midterdel og en hale.

Hovedet på den menneskelige spermatozoon har form som en ellipsoide , komprimeret fra siderne, der er et lille hul på en af ​​siderne, så nogle gange taler de om den "skeformede" form af det menneskelige spermatozoonhoved. Følgende cellestrukturer er placeret i spermatozonens hoved:

• Kernen , der bærer et enkelt sæt kromosomer . Sådan en kerne kaldes haploid . Efter sammensmeltningen af ​​sæden og ægget (hvis kerne også er haploid), dannes en zygote  - en ny diploid organisme, der bærer maternelle og faderlige kromosomer . Under spermatogenese (udvikling af spermatozoer) dannes to typer spermatozoer: dem, der bærer X-kromosomet, og dem, der bærer Y-kromosomet. Når et æg befrugtes af en X-bærende sædcelle, dannes et kvindeligt embryo. Når et æg befrugtes af en Y-bærende sædcelle, dannes et mandligt embryo. Sædkernen er meget mindre end andre cellers kerner, dette skyldes i høj grad den unikke organisering af sædens kromatinstruktur (se protaminer ). På grund af stærk kondensation er kromatin inaktivt - intet RNA syntetiseres i spermatozonens kerne .
• Acrosome  - et modificeret Golgi-apparat - en membranvesikel, der bærer lytiske enzymer  - stoffer, der opløser ægcellemembranen. Akrosomet fylder omkring halvdelen af ​​hovedets volumen og er omtrent lige stor som kernen. Den ligger foran kernen og dækker halvdelen af ​​kernen (derfor sammenlignes akrosomet ofte med en hætte). Ved kontakt med ægget frigiver akrosomet sine enzymer og opløser en lille del af ægmembranen, hvilket skaber en lille "passage", hvor sæden kan trænge ind. Akrosomet indeholder omkring 15 lytiske enzymer, hvoraf den vigtigste er acrosin .
• Centrosomet  er centrum for mikrotubulus organisation, som giver bevægelse af sædhalen, og er formodentlig også involveret i konvergensen af ​​zygotekernerne og den første celledeling af zygoten .

Bag hovedet er den såkaldte " midterste del " af sædcellerne. Den midterste del er adskilt fra hovedet af en let indsnævring - "halsen". Bag den midterste del er halen. Flagellens cytoskelet, som består af mikrotubuli , passerer gennem hele den midterste del af sædcellerne . I den midterste del omkring flagellens cytoskelet findes mitokondrier , der består af 28 mitokondrier. Mitokondriet har en spiralform og vikler sig så at sige rundt om flagellens cytoskelet. Mitokondrion udfører funktionen af ​​ATP -syntese og sikrer derved flagellets bevægelse.

Halen , eller flagellum, er placeret bag den midterste del. Den er tyndere end den midterste del og meget længere end den. Halen er organet for sædbevægelse. Dens struktur er typisk for eukaryote celleflageller .

Bevægelsen af ​​menneskelige spermatozoer

Den menneskelige spermatozoon bevæger sig ved hjælp af en flagel . Under bevægelse roterer sædcellerne normalt omkring sin akse. Bevægelseshastigheden af ​​en menneskelig sædcelle kan nå 0,1 mm pr. sekund. eller mere end 30 cm i timen. Hos en kvinde, ca. 1-2 timer efter samleje med ejakulation , når de første spermatozoer den ampulære del af æggelederen (den del, hvor befrugtningen finder sted ).

I en mands krop er spermatozoer i en inaktiv tilstand, bevægelserne af deres flageller er ubetydelige. Bevægelsen af ​​spermatozoer langs den mandlige kønskanal (seniferøse tubuli, epididymalkanal, vas deferens) sker passivt på grund af peristaltiske sammentrækninger af kanalernes muskler og slag af cilia af cellerne i kanalernes vægge. Spermatozoer erhverver aktivitet efter ejakulation på grund af virkningen af ​​prostatasaftenzymer på dem.

Bevægelsen af ​​spermatozoer langs den kvindelige kønskanal er uafhængig og udføres mod væskens bevægelse. For befrugtning skal sædceller overvinde en sti på omkring 20 cm lang ( livmoderhalskanalen - omkring 2 cm,  livmoderhulen - omkring 5 cm, æggelederen  - omkring 12 cm).

Skedemiljøet er skadeligt for spermatozoer, sædvæske neutraliserer vaginale syrer og undertrykker delvist kvindens immunsystems virkning mod spermatozoer. Fra skeden bevæger spermatozoer sig mod livmoderhalsen. Sædenes bevægelsesretning bestemmer, opfatter miljøets pH . Den bevæger sig i retning af faldende surhedsgrad; pH i skeden er omkring 6,0, pH i livmoderhalsen er omkring 7,2. Som regel er de fleste spermatozoer ikke i stand til at nå livmoderhalsen og dør i skeden (ifølge WHO -kriterierne brugt i den postcoitale test er der ingen levende sædceller tilbage i skeden 2 timer efter samleje). Passagen af ​​livmoderhalskanalen er vanskelig for sædceller på grund af tilstedeværelsen af ​​livmoderhalsslim i den . Efter passage gennem livmoderhalsen ender sædceller i livmoderen, hvis miljø er gunstigt for sædceller, i livmoderen kan de bevare deres bevægelighed i lang tid (individuelle sædceller op til 3-4 dage [8] ). Livmoderens miljø har en aktiverende effekt på spermatozoer, deres mobilitet øges betydeligt. Dette fænomen er blevet kaldt " kapacitet ". For en vellykket befrugtning skal mindst 10 millioner sædceller ind i livmoderen. Fra livmoderen sendes spermatozoerne til æggelederne, den retning, hvortil og inden for hvilken spermatozoerne bestemmes af væskestrømmen. Spermatozoer har vist sig at have rheotaxis , som er evnen til at bevæge sig mod strømmen. Væskestrømmen i æggelederen skabes af epitelets cilia, samt peristaltiske sammentrækninger af rørets muskelvæg. De fleste sædceller kan ikke nå enden af ​​æggelederen - den såkaldte "tragt" eller "ampulla", hvor befrugtningen finder sted. Af de flere millioner sædceller, der kommer ind i livmoderen, når kun nogle få tusinde æggelederens ampulla. Hvordan en menneskelig sædcelle søger efter et æg i æggelederens infundibulum er stadig uklart. Det er blevet bevist, at menneskelige spermatozoer har kemotaksi  - bevægelse mod lokkemidler udskilt af ægget .

In vitro observationer viser, at sædcellers bevægelse er kompleks - sædceller er i stand til at omgå forhindringer og aktivt søge.

Levetid for menneskelige spermatozoer

Efter en modningsperiode på omkring 64 dage kan sædcellerne forblive i en mands krop i op til en måned. I ejakulatet er de i stand til at overleve, afhængigt af miljøforhold (lys, temperatur, fugtighed) op til 24 timer. I skeden dør sædceller i løbet af få timer. I livmoderhalsen, livmoderen og æggelederne forbliver sædceller i live i op til 9 dage.

Spermatozoer i planteverdenen

I de fleste tilfælde er plantespermatozoer meget små; undtagelsen er spermatozoer fra cycader : hos nogle arter er de synlige for det blotte øje og når en diameter på 0,3 mm. Kernen i plantespermatozoer er normalt stor med en lille mængde cytoplasma. Plantespermatozoer kaldes også antherozoider [9] . Planteorganet, hvori sædceller produceres, kaldes antheridium .

Anabiose i veterinærmedicin

Takket være anabiose hæmmes forbruget af energiressourcer til de vitale processer af sædceller og ophobningen af ​​stofskifteprodukter kraftigt, hvilket øger deres liv uden for kroppen. Derfor er dette fænomen meget brugt i kunstig befrugtning . I øjeblikket er der flere metoder til at skabe kunstig sæd anabiose:

• Sænk temperaturen til 2-4 grader celsius.
• Dyb afkøling af spermatozoer (op til -196 grader Celsius).
• Reduktion af sædens pH til 6,3-6,4 ved brug af organiske syrer.
• Brugen af ​​kemiske inhibitorer af metaboliske processer i sædceller. [ti]

Se også

• Sperm
• spermatid
• spermatogenese
• Spermogram
• forurening
• Hæmato-testikelbarriere
• Antisperm antistoffer
• in vitro befrugtning

Noter

1. ↑ 1 2 Spermatozoon  // Great Russian Encyclopedia  : [i 35 bind]  / kap. udg. Yu. S. Osipov . - M .  : Great Russian Encyclopedia, 2004-2017.
2. ↑ Sperm Arkiv kopi dateret 16. juni 2021 på Wayback Machine // Veterinary Encyclopedic Dictionary  - M .: Soviet Encyclopedia, 1981. - 640 s.
3. ↑ Spermatozoa // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron  : i 86 bind (82 bind og 4 yderligere). - Sankt Petersborg. , 1890-1907.
4. ↑ Fausek V. A. Zhivchiki // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron  : i 86 bind (82 bind og 4 yderligere). - Sankt Petersborg. , 1890-1907.
5. ↑ 1 2 Spermatozoon // Great Soviet Encyclopedia  : [i 30 bind]  / kap. udg. A. M. Prokhorov . - 3. udg. - M .  : Sovjetisk encyklopædi, 1969-1978.
6. ↑ Shimkevich V. M. Embryology // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron  : i 86 bind (82 bind og 4 yderligere). - Sankt Petersborg. , 1890-1907.
7. ↑ Spermatozoer  / Mazin V.V. // Big Medical Encyclopedia  : i 30 bind  / kap. udg. B.V. Petrovsky . - 3. udg. - M .  : Soviet Encyclopedia , 1985. - T. 24: Vaskulær sutur - Teniosis. — 544 s. : syg.
8. ↑ 1 2 Grundlæggende anatomiske og fysiologiske data til brug for strålingssikkerhed: referenceværdier. ICRP-publikation 89. - M: Medkniga Publishing House, 2007. - S. 184.
9. ↑ Anterozoids // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron  : i 86 bind (82 bind og 4 yderligere). - Sankt Petersborg. , 1890-1907.
10. ↑ N.I.Polyantsev, A.I.Afanasiev. Obstetrik, gynækologi og bioteknologi af dyrs reproduktion. - Sankt Petersborg. : Lan, 2012. - 400 s.

Litteratur

• Drozdov A. L., Ivankov V. N. Morfologi af dyregameter. Betydning for systematik og fylogenetik. - M., Ed. hus "Hele året rundt", 2000. - 460 s.: ill.

Ordbøger og encyklopædier	Flot dansk Fantastisk catalansk Stor russer Brockhaus og Efron Brockhaus og Efron jorden rundt Lille Brockhaus og Efron
I bibliografiske kataloger BNF : 119771546 GND : 4135383-3 J9U : 987007556672305171 LCCN : sh2001008910 LNB : 000125162 NDL : 00570390