Spermatozoidas: vyriškos lytinės ląstelės, funkcija ir sandara
Spermatozoidas: sužinokite apie vyriškos lytinės ląstelės sandarą, judėjimą, gamybą ir funkciją – aiškus paaiškinimas mokslui ir sveikatai.
Spermatozoidai yra vyriškos lytinės ląstelės. Dauguma gyvūnų ir augalų dauginimuisi naudoja spermą. Jie turi skirtingus spermos gamybos ir išsiskyrimo būdus. Visais atvejais spermatozoidas susitinka su patelės kiaušialąste ir išauga į naują organizmą.
Spermos pavadinimas kilęs iš graikų kalbos žodžio sperma, reiškiančio sėklą.
Funkcija
Pagrindinė spermatozoido funkcija – perduoti vyrišką genetinę medžiagą (DNR) ir sujungti ją su moteriškos lytinės ląstelės (kiaušialąstės) DNR, taip sudarant diploidinę zigotą. Be genetinės informacijos, spermatozoidas dažnai atneša ir centrosomą, kuri svarbi ankstyvoms ląstelių dalijimosi fazėms po apvaisinimo.
Sandara
Tipinis gyvūninis spermatozoidas (įskaitant žmogaus) yra padalintas į tris pagrindines dalis:
- Galvutė – joje yra haploidinis branduolys su vyriška DNR; galvutės priekyje esanti struktūra, vadinama akrozoma, saugo fermentus, reikalingus prasiskverbti per kiaušialąstę apvalkalą.
- Vidurinė dalis (midpiece) – čia gausu mitochondrijų, kurios gamina energiją (ATP) uodegai judinti.
- Uodega (flagelumas) – ilga plona dalis, vadinama blakstienėlėmis arba flageliu, kuri sukuria judesį. Mikrostruktūriškai tai sudaro 9+2 mikrovamzdelių ašinė sistema, o judesį užtikrina motoriniai baltymai.
Spermatogenezė – kaip susidaro spermatozoidai
Spermatozoidai gaminami sėklidėse (seminiferinėse kanalėliuose) procesų, vadinamų spermatogenezė, metu. Jaunos ląstelės (spermatogonijos) dauginasi mitoze, tada vyksta mejozė, kurios rezultatas – haplodinės spermatozoidų ląstelės. Po to jos brandinamos ir kondensuojamos, kol tampa judrios. Brandinimas ir kaupimasis vyksta epididimisyje, kur spermatozoidai įgauna gebėjimą judėti ir apvaisinti.
Judėjimas ir kapacitacija
Gyvūnų spermatozoidai gali judėti, nes jie turi patekti į gimdą ir susitikti su kiaušialąste. Spermatozoidai (įskaitant žmogaus) turi mažą galvutę ir ilgą uodegą, vadinamą blakstienėlėmis. Blakstienėlė veikia kaip variklis, kad spermatozoidas judėtų per moters lytinę sistemą.
Be to, prieš apvaisinimą spermatozoidai moters reprodukciniame trakte pereina vadinamąją kapacitaciją — fiziologinius pokyčius, kurie leidžia akrozomai atsilaisvinti ir prasidėti akrozominė reakcija, būtina prasiskverbimui į kiaušialąstę.
Įvairovė tarp organizmų
Spermatozoidų forma ir elgsena labai priklauso nuo rūšies. Žinduolių spermatozoidai paprastai yra judrūs flagelais. Daugelio augalų (ypač žiedinių augalų) spermatozoidai neturi uodegos – jie yra nejudrūs ir pernešami iki kiaušialąstės per žiedadulkės vamzdelį. Kai kurioms vandeninėms rūšims ar primityviems augalams būdingi judrūs spermatozoidai su dviem ar daugiau siūliškų struktūrų. Taip pat yra rūšių, kurių spermatozoidai diverguoja ekstremaliai į formą ir dydį pagal reprodukcinius poreikius.
Spermatozoidų sveikata ir veiksniai
Spermatozoidų kokybė dažnai apibūdinama per trijų rodiklių kombinaciją: skaičių, judrumą (motilitą) ir morfologiją (formą). Sumažėjęs spermatozoidų skaičius, prasta motilita arba nenormali forma gali mažinti vaisingumą. Įtaką spermatozoidų sveikatai turi:
- temperatūra (sėklidžių perkaitimas),
- gyvenimo būdas (rūkymas, alkoholis, nutukimas),
- medžiagos ir toksinai (cheminės medžiagos, kai kurie vaistai),
- infekcijos ir uždegimai (pvz., prostatitas),
- anatominės problemos (pvz., varikocele),
- amžius ir genetiniai veiksniai.
Klinikinė reikšmė ir taikomos procedūros
Jei pora negali pastoti, atliekamas spermos tyrimas (spermiograma), nustatantis koncentraciją, judrumą, pH, išsiliejimų kiekį ir morfologiją. Esant problemoms, naudojamos reprodukcinės technologijos: intrauterininė inseminacija (IUI), in vitro fertilizacija (IVF) ir intracytoplasminė spermatozoidų injekcija (ICSI), kai vienas spermatozoidas įšvirkščiamas tiesiai į kiaušialąstę.
Pavėsiai ir gyvenimo trukmė
Spermatozoidų gyvenimo trukmė priklauso nuo aplinkos: moters reprodukciniame trakte jie gali išgyventi iki maždaug 5 parų (kai kuriomis sąlygomis — kiek ilgiau), o išorinėje aplinkoje gyvenimo laikas yra gerokai trumpesnis. Vyrų organizme sperma gali būti laikoma epididimyje kelias savaites prieš išsiskyrimą.
Trumpai tariant, spermatozoidai yra specializuotos vyriškos ląstelės, skirtos perduoti genetinę informaciją ir inicijuoti naujo organizmo vystymąsi. Jų forma, energijos tiekimo mechanizmai ir elgsena yra pritaikyti konkrečiai reprodukcinei strategijai skirtingose rūšyse.
Spermatozoidas bando patekti į kiaušinėlį ir susijungti su juo.
Žiniasklaida Plaukimo sperma
Žmonėms
Žmogaus sperma gaminama vyro sėklidėse. Žmogaus spermoje yra 23 chromosomos. Žmogui reikia 46 chromosomų, todėl spermatozoidas vadinamas haploidiniu, nes turi tik pusę chromosomų. Kita pusė yra moters kiaušialąstėje arba kiaušinyje. Lytinių santykių metu sperma iš vyro varpos išsiveržia ejakuliacijos metu. Sperma nuneša spermatozoidus į moters makštį ir žemyn iki gimdoje esančios kiaušialąstės. Per ejakuliaciją išsiskiria milijonai spermatozoidų, tačiau tik apie šimtas jų pasiekia kiaušinėlį. Kiaušinėlis gali susijungti su viena jį pasiekusia spermatozoido ląstele. Kadangi dabar ji turi 46 chromosomas, vadinama diploidine, kaip ir įprastos kūno ląstelės. Ši diploidinė ląstelė vadinama zigota ir gali išaugti į vaisių, o galiausiai - į kūdikį.
Augaluose
Kai kurių augalų, pavyzdžiui, paparčių ir samanų, spermatozoidai juda. Žydinčių augalų spermatozoidai patys judėti negali. Žydinčių augalų spermatozoidai yra žiedadulkių grūdeliuose. Taigi, jie priklauso nuo transporto, kuriuo jų spermatozoidai nunešami į kitus augalus. Pavyzdžiui, bitė nusileidžia ant augalo, kad surinktų nektaro. Kai kurios žiedadulkės prilimpa prie bitės. Bitė pereina prie kito augalo ir žiedadulkės nukrenta ant to augalo. Spermatozoidai keliauja žiedadulkių vamzdeliu, kol pasiekia žiedo apačioje esančią kiaušialąstę.
Žemesnieji augalai ir dumbliai turi skirtingų rūšių spermatozoidų
Ieškoti