Половые клеткиПо своему строению схожи с соматическими, т.к. также состоят из ядра и цитоплазмы, построенной из органелл и включений. Отличаются половые клетки низким уровнем обмена веществ, неспособностью к делению и содержанием гаплоидного набора хромосом. Спермии были открыты в 1677 г. А Левенгуком. Спермии у позвоночных животных имеют жгутиковую форму. Их развитие (сперматогенез) у млекопитающих происходит в стенках извитых канальцев семенника, в результате чего образуются миллиарды спермиев, обладающих плодовитостью. Размер и форма у разных животных колеблется. Строение. Спермий имеет головку, шейку, тело (связующий отдел) и хвост. Большую часть головки занимает плотное, богатое нуклеопротеидами ядро, в котором сосредоточен наследственный материал, т.е. мужской набор хромосом. Спермии гетерогенны, т.к. в их ядрах содержатся разные типы половых хромосом: половина спермиев имеет Х-, другая половина – У-хромосомы. Половые хромосомы несут генетическую информацию, определяющую половые признаки самца. Цитоплазма располагается в виде узкой каёмки вокруг ядра. В передней части головки цитоплазма образует перфораторий, в котором находится плотное тело – акросома –, образующееся в результате перестройки комплекса Гольджи. При его участии выделяются ферменты гиалуронидаза, межклеточное вещество (гиалуриновая кислота), склеивающая клетки лучистого венца при оплодотворении. Снаружи головка спермия покрыта плазмолеммой, которая, не прерываясь, переходит на шейку и на хвост. За головкой находится шейка, состоящая из двух центриолей: проксимальной и дистальной. Проксимальная – при оплодотворении вносится в цитоплазму яйцеклетки, обуславливая её деление. Вторая центриоль имеет две части: переднюю и заднюю. От передней начинается осевая нить хвостика, поэтому её относят к аппарату движения спермия. Задняя часть дистальной центриоли имеет форму кольца и находится на границе начальной и головной частей хвостового отдела спермия. В центре связующего и хвостового отделов тянется осевая нить, построенная из микротрубочек, содержащих белок тубулин и сходна по строению с ресничками мерцательного эпителия. В связующем отделе спермия, кроме осевой нити, есть спиральная нить, состоящая из митохондрий. В цитоплазме имеется много АТФ, гликогена и фосфолипидов, расходующихся при движении спермиев. Осевая нить главной части хвостика одета узким слоем цитоплазмы, лишённой органелл и включений. У животных с внешним оплодотворением (костистые и осетровые рыбы), спермии построены симметрично, а у животных с внутренним осеменением (в том числе, и у с/х животных) спермии имеют ассиметричное строение: головка прикрепляется к хвосту несколько сбоку. У ассиметричных спермиев движение осуществляется благодаря змееобразномудвижению звостика с вращением вокруг собственной оси, т.е. траектория их движения имеет форму спирали. В секунду они преодолевают 2 мм. Спермии способны к движению в направлении яйцеклетки – хемотаксис – и против тока жидкости – реотаксис. Спермии обладают минимальным запасом питательных веществ, который быстро расходуется при движении клетки. Если не произойдёт слияния спермия с яйцеклеткой, то они погибают через 24 – 36 часов. В искусственных условиях жизнь спермиев можно продлить до нескольких лет, применив глубокое охлаждение, полностью снижая обмен веществ в клетке. Это свойство используется при создании «банков спермы» наиболее ценных пород с/х животных, а также редких и исчезающих видов животных. Способность оплодотворять яйцеклетку спермии приобретают в концевом отделе придатка семенника, куда они поступают в виде плотной массы. Здесь, они, покрываясь тонкой белково-липидной оболочкой, получают электрический заряд и отталкиваются друг от друга. Спермии чувствительны к кислотам, ионам 2- и 3-хвалентных металлов. В их присутствии спермии теряют электрический заряд, склеиваются и не способны к оплодотворению. В кислой среде головка набухает и округляется. Спермии, утратившие симметрию, начинают описывать круговые движения, что исключает возможность встречи с яйцеклеткой. Губительно на них действуют также хинин, наркотические вещества, алкоголь.
|
