Vita degli spermatozoi all'interno e all'esterno del corpo. Caratteristiche della struttura e del movimento degli spermatozoi. Norme e cambiamenti patologici

Sperma(dal greco antico σπέρμα (genere σπέρματος) - seme, ζωή - vita e εἴδος - specie) - maschio cellula sessuale, il gamete maschile, che serve a fecondare il gamete femminile, l'uovo. Il termine è usato per designare gameti piccoli, solitamente mobili, in organismi caratterizzati da oogamia. Di solito sono molto più piccoli dell'uovo, poiché non contengono una quantità così significativa di citoplasma e vengono prodotti dall'organismo contemporaneamente in un ammontare significativo. Il concetto di “sperma” deve essere distinto dal concetto di “sperma”, poiché quest’ultimo è costituito dal liquido seminale (che contiene gli spermatozoi) e contiene anche Non un gran numero di cellule epiteliali uretra.

Scoperta dello sperma

Struttura e funzione

Lo sperma umano è una cellula specializzata, la cui struttura gli consente di svolgere la sua funzione: superare il tratto riproduttivo della donna e penetrare nell’ovulo per impiantarlo. materiale genetico uomini. Lo sperma si fonde con l'ovulo e lo feconda. Nel corpo umano, lo sperma è la cellula più piccola del corpo. lunghezza totale Uno spermatozoo nell'uomo misura circa 55 micron. La testa è lunga circa 5,0 µm, larga 3,5 µm e alta 2,5 µm, la sezione centrale e la coda sono lunghe rispettivamente circa 4,5 e 45 µm. Probabilmente sono necessarie piccole dimensioni movimento veloce sperma.

Per ridurre le dimensioni dello sperma durante la sua maturazione, si verificano trasformazioni speciali: il nucleo viene compattato a causa del meccanismo unico di condensazione della cromatina (gli istoni vengono rimossi dal nucleo e il DNA si lega alle proteine ​​​​protamina), la maggior parte del citoplasma viene espulsa lo sperma sotto forma di cosiddetta “goccia citoplasmatica”, rimanendo solo gli organelli più necessari. Gli spermatozoi contenenti il ​​cromosoma Y sono chiamati androspermia, mentre il cromosoma X è chiamato ginospermia. Di norma, solo uno spermatozoo può fecondare un ovulo e con uguale probabilità può essere andro o ginospermico, e quindi le previsioni preliminari sul sesso del bambino sono quasi impossibili. Si presume che i ragazzi nascano più spesso da uomini il cui sperma è dominato dall'androspermia. Nello spermogramma uomo sano Insieme a quelli normali, esistono anche forme patologiche di sperma, ma non più del 20-25%. Lo sperma di un uomo ha struttura tipica ed è costituito da una testa, una parte centrale e una coda.

Testa dello sperma Nell'uomo ha la forma di un ellissoide, compresso dai lati, su un lato c'è una piccola cavità, motivo per cui a volte si parla della forma "a cucchiaio" della testa dello sperma nell'uomo. Nella testa dello spermatozoo si trovano le seguenti strutture cellulari:

1. Nucleo, portando un unico set di cromosomi. Un tale nucleo è chiamato aploide. Dopo la fusione dello sperma e dell'ovulo (il cui nucleo è anche aploide), si forma lo zigote, un nuovo organismo diploide che trasporta i cromosomi materni e paterni. Il nucleo degli spermatozoi è molto più piccolo dei nuclei di altre cellule; ciò è in gran parte dovuto all'organizzazione unica della struttura della cromatina degli spermatozoi. A causa della forte condensazione, la cromatina è inattiva: l'RNA non viene sintetizzato nel nucleo dello sperma.
2. Acrosoma- un lisosoma modificato - una vescicola di membrana che trasporta enzimi litici - sostanze che dissolvono la membrana dell'uovo. L'acrosoma occupa circa la metà del volume della testa e ha dimensioni approssimativamente uguali al nucleo. Si trova davanti al nucleo e copre metà del nucleo (pertanto l'acrosoma viene spesso paragonato a un cappuccio). A contatto con l'uovo, l'acrosoma rilascia i suoi enzimi verso l'esterno e dissolve una piccola sezione della membrana dell'uovo, creando così un piccolo “passaggio” per la penetrazione degli spermatozoi. L'acrosoma contiene circa 15 enzimi litici, il principale dei quali è l'acrosina.
3. Centrosoma- il centro dell'organizzazione dei microtubuli, assicura il movimento della coda dello sperma, ed è presumibilmente coinvolto anche nella convergenza dei nuclei dello zigote e nella prima divisione cellulare dello zigote.

Dietro la testa c'è il cosiddetto "parte centrale" dello sperma. La parte centrale è separata dalla testa da un piccolo restringimento: il "collo". La coda si trova dietro la parte centrale. Il citoscheletro del flagello, costituito da microtubuli, attraversa l'intera parte centrale dello sperma. Nella parte centrale attorno al citoscheletro del flagello c'è un mitocondrio, il mitocondrio gigante dello sperma. I mitocondri hanno una forma a spirale e sembrano avvolgersi attorno al citoscheletro del flagello. Il mitocondrio svolge la funzione di sintesi dell'ATP e quindi garantisce il movimento del flagello.

Coda, o flagello, si trova dietro la parte centrale. È più sottile della parte centrale e molto più lunga di essa. La coda è l'organo del movimento degli spermatozoi. La sua struttura è tipica dei flagelli cellulari eucariotici.

Movimento degli spermatozoi

Lo sperma umano si muove con l'aiuto di un flagello. Durante il movimento, lo sperma solitamente ruota attorno al proprio asse. La velocità di movimento di uno sperma umano può raggiungere 0,1 mm al secondo. o più di 30 cm all'ora. Nell'uomo, circa 1-2 ore dopo il coito con eiaculazione, i primi spermatozoi raggiungono la parte ampollare della tuba di Falloppio (la parte dove avviene la fecondazione). Nel corpo maschile gli spermatozoi sono in uno stato inattivo, i loro flagelli si muovono in modo insignificante. Il movimento degli spermatozoi lungo il tratto genitale maschile (tubuli spermiferi, dotto epididimale, dotti deferenti) avviene passivamente a causa delle contrazioni peristaltiche dei muscoli del dotto e del battito delle ciglia delle cellule della parete del dotto. Gli spermatozoi diventano attivi dopo l'eiaculazione grazie all'azione degli enzimi del succo prostatico su di essi. Il movimento degli spermatozoi lungo il tratto genitale della donna è indipendente e avviene contro il movimento del fluido. Per effettuare la fecondazione gli spermatozoi devono percorrere un percorso di circa 20 cm (canale cervicale - circa 2 cm, cavità uterina - circa 5 cm, Tube di Falloppio- circa 12 centimetri). L’ambiente vaginale è dannoso per lo sperma, Fluido seminale neutralizza gli acidi vaginali e sopprime parzialmente l'effetto sistema immunitario donne contro lo sperma.

Dalla vagina, gli spermatozoi si spostano verso la cervice. La direzione del movimento dello sperma è determinata rilevando il pH ambiente. Si muove nella direzione dell'acidità decrescente; Il pH vaginale è circa 6,0, il pH cervicale è circa 7,2. Di norma, la maggior parte degli spermatozoi non riesce a raggiungere la cervice e muore nella vagina (secondo i criteri dell'OMS utilizzati nel test post-coito, 2 ore dopo il coito non sono rimasti spermatozoi vivi nella vagina).

Il passaggio del canale cervicale è difficoltoso per gli spermatozoi a causa della presenza di muco cervicale al suo interno. Dopo aver attraversato la cervice, gli spermatozoi finiscono nell'utero, il cui ambiente è favorevole agli spermatozoi; nell'utero possono mantenere la loro mobilità per un periodo piuttosto lungo (sperma individuale fino a 3 giorni). L'ambiente uterino ha un effetto attivante sugli spermatozoi e la loro motilità aumenta in modo significativo. Questo fenomeno è chiamato "capacizzazione".

Per una fecondazione efficace, almeno 10 milioni di spermatozoi devono penetrare nell'utero. Dall'utero, gli spermatozoi vengono inviati alle tube di Falloppio, la cui direzione e all'interno della quale gli spermatozoi sono determinati dal flusso del fluido. È stato dimostrato che gli spermatozoi hanno una reotassi negativa, cioè il desiderio di muoversi controcorrente. Il flusso del fluido nelle tube di Falloppio è creato dalle ciglia dell'epitelio e dalle contrazioni peristaltiche della parete muscolare della tuba.

La maggior parte degli spermatozoi non riesce a raggiungere l'estremità della tuba di Falloppio, il cosiddetto "imbuto" o "ampolla", dove avviene la fecondazione. Dei diversi milioni di spermatozoi che entrano nell'utero, solo poche migliaia raggiungono la parte ampollare delle tube di Falloppio. Non è ancora chiaro come lo sperma umano cerchi un ovulo nell’infundibolo delle tube di Falloppio. Ci sono ipotesi sulla presenza di chemiotassi nello sperma umano - movimento nella direzione di alcune sostanze secrete dall'ovulo o dalle cellule follicolari che lo circondano. Nonostante il fatto che la chemiotassi sia inerente allo sperma di molti organismi acquatici con fecondazione esterna, la sua presenza non è stata ancora dimostrata nello sperma dell'uomo e dei mammiferi. Le osservazioni in vitro mostrano che il movimento degli spermatozoi è complesso, gli spermatozoi sono in grado di evitare gli ostacoli e di cercare attivamente.

Durata della vita degli spermatozoi Dopo un periodo di maturazione di circa 64 giorni, lo sperma può rimanere nel corpo di un uomo fino a un mese. Sono in grado di sopravvivere nell'eiaculato, a seconda delle condizioni ambientali (luce, temperatura, umidità) fino a 24 ore. Nella vagina, gli spermatozoi muoiono entro poche ore. Nella cervice, nell'utero e nelle tube di Falloppio, gli spermatozoi rimangono in vita fino a 3 giorni. Nello spermogramma di un uomo sano, insieme a quelli normali, sono presenti anche forme patologiche di sperma, ma non più del 20-25%. Il superamento di questo numero può portare alla sterilità o alla deformità congenita del feto.

Con la patologia nell'eiaculato, il numero di spermatozoi diminuisce (oligozoospermia) e il numero di forme mobili può diminuire (astenozoospermia). A volte gli spermatozoi maturi sono assenti e si trovano solo le cellule della spermatogenesi. Tutti gli spermatozoi possono essere immobili, oppure possono mancare sia gli spermatozoi che le cellule della spermatogenesi (aspermia).

Uno spermatozoo è una cellula riproduttiva maschile (gamete). Ha la capacità di muoversi, che in una certa misura garantisce la possibilità di incontrare gameti di sesso diverso. Le dimensioni dello sperma sono microscopiche: la lunghezza di questa cellula nell'uomo è di 50-70 micron (la più grande è nel tritone - fino a 500 micron). Tutti gli spermatozoi trasportano una carica elettrica negativa, che impedisce loro di restare uniti nello sperma. Il numero di spermatozoi prodotti in un individuo maschio è sempre colossale. Ad esempio, l'eiaculato di un uomo sano contiene circa 200 milioni di spermatozoi (uno stallone produce circa 10 miliardi di spermatozoi).

Struttura dello sperma

In termini di morfologia, gli spermatozoi differiscono nettamente da tutte le altre cellule, ma contengono tutti i principali organelli. Ogni spermatozoo ha una testa, un collo, una sezione intermedia e una coda a forma di flagello.. Quasi tutta la testa è piena di un nucleo che trasporta materiale ereditario sotto forma di cromatina. All'estremità anteriore della testa (al suo apice) c'è un acrosoma, che è un complesso del Golgi modificato. Qui avviene la formazione della ialuronidasi, un enzima in grado di scomporre i mucopolisaccaridi della membrana dell'uovo, consentendo agli spermatozoi di penetrare nell'uovo. Nel collo dello spermatozoo c'è un mitocondrio, che ha una struttura a spirale. È necessario generare energia, che viene spesa per i movimenti attivi dello sperma verso l'ovulo. Lo sperma riceve la maggior parte della sua energia sotto forma di fruttosio, di cui l'eiaculato è molto ricco. Il centriolo si trova al confine della testa e del collo. Su una sezione trasversale del flagello sono visibili 9 paia di microtubuli, altre 2 paia sono al centro. Il flagello è un organello di movimento attivo. Nel liquido seminale, il gamete maschile sviluppa una velocità di 5 cm/h (che, rispetto alle sue dimensioni, è circa 1,5 volte più veloce della velocità di un nuotatore olimpico).

La microscopia elettronica dello sperma ha rivelato che il citoplasma della testa non ha uno stato colloidale, ma cristallino liquido. Ciò garantisce la resistenza dello sperma a condizioni sfavorevoli ambiente esterno (ad esempio, a ambiente acido tratto genitale femminile). È stato stabilito che gli spermatozoi sono più resistenti agli effetti delle radiazioni ionizzanti rispetto agli ovuli immaturi.

Gli spermatozoi di alcune specie animali hanno un apparato acrosomiale, che emette un filamento lungo e sottile per catturare l'ovulo.

È stato stabilito che la membrana dello sperma ha recettori specifici chi lo scoprirà sostanze chimiche secreto dall'uovo. Pertanto, lo sperma umano è in grado di dirigere il movimento verso l'ovulo (questo si chiama chemiotassi positiva).

Durante la fecondazione, solo la testa dello spermatozoo, che trasporta l'apparato ereditario, penetra nell'ovulo, mentre le restanti parti rimangono all'esterno.

Un uovo o ovocita è una cellula particolarmente differenziata, adattato per la fecondazione e ulteriori sviluppi. A differenza dello sperma, le uova non sono capaci di movimento attivo e hanno una forma uniforme: nella maggior parte degli animali sono rotonde, possono essere ovali o allungate. Il nucleo, di regola, segue la forma dell'uovo. È caratterizzato da una grande quantità di citoplasma che, oltre ai soliti organelli, contiene una grande quantità di tuorlo, un materiale nutritivo di riserva per lo sviluppo dell'embrione. Uova con grande quantità il tuorlo è di solito grandi formati(pesci, rettili, uccelli), le uova con poco tuorlo (lancetta) o assenti (mammiferi) non sono di grandi dimensioni, ma sono sempre più grandi dello sperma. La struttura delle uova è determinata dal contenuto e dalla posizione del tuorlo. In base a queste caratteristiche si possono distinguere i seguenti tipi di uova. Le uova alecithal non contengono alcun tuorlo. Tali uova sono caratteristiche dei mammiferi placentari. Le uova omolecite contengono una piccola quantità di tuorlo, distribuito più o meno uniformemente in tutto il citoplasma (lancetta). Il tipo successivo è telolecitale. Sono caratterizzati dal contenuto di una quantità media o grande di tuorlo, situato polare. Questo tipo è diviso in due sottotipi: telolecitale “medio” e telolecitale “estremo”. Le uova telolecitali “medie” contengono una quantità media di tuorlo, localizzato nella parte vegetativa (anfibi). La tipologia “estremamente” telolecitale contiene una grande quantità di tuorlo, concentrato anche nella parte vegetativa (pesci ossei, rettili, uccelli). Il tipo di uovo centrolecitale è caratterizzato anche dalla presenza di una grande quantità di tuorlo, che si trova al centro dell'uovo (insetti).

La presenza di una grande quantità di tuorlo determina la polarità delle uova (ad eccezione delle cellule centrolecitali). La polarità delle uova è ben espressa negli anfibi, nei rettili e negli uccelli. Parte in alto l'uovo, povero di tuorlo, è detto polo animale, e quello inferiore, contenente una grande quantità di tuorlo, è detto polo vegetativo. La linea mentale che collega i poli animale e vegetativo e che passa per il centro dell'uovo è chiamata asse dell'uovo.

Una caratteristica della struttura delle uova è la presenza di membrane. I gusci mantengono la forma e la struttura dell'uovo, ne proteggono il contenuto dall'essiccamento, lo proteggono dalle sollecitazioni meccaniche e influenze chimiche ambiente esterno.

Le membrane degli ovociti sono divise in tre gruppi: primaria, secondaria e terziaria.

Il guscio primario dell'uovo è formato dall'uovo stesso e ne rappresenta lo strato superficiale compattato, è chiamato membrana vitellina e si forma prima della fecondazione nel processo di oogenesi.

Le membrane secondarie sono prodotte dalle cellule che nutrono l'uovo. Un esempio sono le cellule follicolari. Spesso queste membrane possono essere dense e quindi avere micropili - aperture per la penetrazione dello sperma.

Le membrane terziarie servono a proteggere l'uovo; si formano durante il passaggio dell'uovo attraverso l'ovidotto. Un esempio di membrane terziarie è l'albume, il sottoguscio e il guscio negli uccelli.

Le uova sono molto sensibili alle fluttuazioni di temperatura, ai raggi ultravioletti, ai raggi X e al radio.

Con comparativamente lieve aumento temperatura, che gli animali tollerano senza dolore, le uova muoiono. Aumentare il dosaggio dei raggi X, del radio, dei raggi ultravioletti è fatale per le uova. È stato stabilito che se lo sviluppo e la fecondazione delle cellule germinali sono ancora giovani, allora sono più sensibili alle radiazioni.

Tessuti vegetali

Anche le cellule delle piante superiori sono differenziate e organizzate in tessuti. I botanici distinguono quattro tipi principali di tessuti: meristematico, protettivo, basale e conduttivo.

Tessuto meristematico. I tessuti meristematici sono costituiti da piccole cellule con pareti sottili e chicchi grandi; Ci sono pochi o nessun vacuolo in queste cellule. La funzione principale delle cellule del meristema è la crescita; queste cellule si dividono, si differenziano e danno origine a tutti gli altri tipi di tessuti. L'embrione da cui si sviluppa la pianta è costituito interamente da meristema; Con il progredire dello sviluppo, la maggior parte del meristema si differenzia in altri tessuti, ma anche in un vecchio albero ci sono sezioni del meristema che consentono un'ulteriore crescita. Troviamo tessuti meristematici nelle parti della pianta in rapida crescita: nelle punte delle radici e degli steli e nel cambio. Il meristema sulla punta della radice o dello stelo, chiamato meristema apicale, fa sì che queste parti crescano in lunghezza, e il meristema cambiale, chiamato meristema laterale, fa sì che queste parti crescano in lunghezza. possibile aumento spessore del fusto o della radice.

Tessuto protettivo. I tessuti protettivi sono costituiti da cellule a pareti spesse che proteggono le cellule sottostanti a pareti sottili dall'essiccamento e dai danni meccanici. I tessuti protettivi comprendono, ad esempio, l'epidermide delle foglie e gli strati di sughero del tronco e delle radici. L'epidermide delle foglie secerne un materiale ceroso e impermeabile chiamato cutina, che impedisce la perdita di acqua dalla superficie fogliare.

Sulla superficie delle foglie ci sono cellule di guardia - cellule epidermiche specializzate, situate in due vicino a ciascuno degli stomi - minuscoli fori che conducono alla foglia. La pressione del turgore nelle cellule di guardia regola la dimensione delle fessure stomatiche e quindi la velocità di passaggio di ossigeno, anidride carbonica e vapore acqueo attraverso di esse.

Alcune cellule epidermiche della radice hanno sporgenze chiamate peli radicali; queste escrescenze aumentano la superficie che assorbe l'acqua e la discioglie minerali dal suolo. Gli steli e le radici sono ricoperti da strati di cellule di sughero formate da uno speciale cambio di sughero. Le cellule di sughero sono "impacchettate" molto strettamente e le loro pareti contengono un'altra sostanza impermeabile: la suberina. La suberina impedisce all'acqua di penetrare nelle cellule del sughero; quindi non vivono a lungo e il tessuto maturo del sughero è costituito da cellule morte.

Tessuto principale. Questo tessuto costituisce la massa principale del corpo della pianta: le parti molli di foglie, fiori e frutti, la corteccia e il nucleo di steli e radici. Le funzioni principali di questo tessuto sono la produzione e l'accumulo nutrienti. Il tipo più semplice di tessuto macinato è il parenchima, costituito da cellule a parete sottile con un sottile strato di protoplasma che circonda un vacuolo centrale. Il clorenchima è un parenchima modificato contenente cloroplasti in cui avviene la fotosintesi. Le cellule del clorenchima sono disposte in modo lasco e formano la maggior parte del tessuto interno delle foglie e di alcuni steli. Sono caratterizzati da pareti cellulari sottili, grandi vacuoli e dalla presenza di cloroplasti.

In alcuni tessuti principali, gli angoli delle pareti cellulari sono ispessiti per fornire supporto alla pianta. Questo tessuto, chiamato collenchima, si trova negli steli e nei piccioli delle foglie appena sotto l'epidermide. In un altro tessuto - lo sclerenchima - l'intera parete cellulare è notevolmente ispessita; Le cellule dello sclerenchima, che forniscono resistenza meccanica, si trovano negli steli e nelle radici di molte piante. A volte assumono la forma di fibre lunghe e sottili. Cellule di sclerenchima a forma di fuso chiamate fibre liberiane si trovano nel floema (floema) degli steli di molte piante. Nel guscio duro delle noci sono presenti cellule rotonde dello sclerenchima chiamate cellule petrose.

Tessuti conduttivi. Le piante hanno due tipi di tessuto conduttivo: lo xilema (legno), che conduce l'acqua e i sali disciolti, e il floema (floema), che trasporta i nutrienti disciolti come il glucosio. In tutte le piante superiori, le prime cellule a formarsi dalle cellule xilematiche sono lunghe cellule chiamate tracheidi, con estremità appuntite e ispessimento ad anello oa spirale delle pareti. Successivamente, queste cellule si collegano tra loro alle estremità, formando vasi di legno. Durante lo sviluppo dei vasi sanguigni, le pareti trasversali si dissolvono e le pareti laterali si ispessiscono, così che si forma un lungo tubo di cellulosa per condurre l'acqua. Queste navi possono raggiungere i 3 m di lunghezza. Sia nelle tracheidi che nei vasi, il citoplasma alla fine muore e lascia tubi vuoti che continuano a funzionare. L'ispessimento delle pareti cellulari, accompagnato dalla deposizione di lignina (sostanza che determina la durezza e la legnosità del tronco e delle radici), consente allo xilema di svolgere non solo funzioni conduttrici, ma anche di sostegno.

Una fusione simile di cellule adiacenti tra loro alle estremità porta alla formazione di tubi setacciati floema. Le pareti terminali non scompaiono, ma vengono conservate sotto forma di piastre con fori: piastre setacciate. A differenza delle tracheidi e dei vasi di legno, i tubi del setaccio rimangono vivi e contengono una grande quantità di citoplasma, ma perdono i nuclei. Adiacenti ai tubi del setaccio ci sono le “cellule satellite” che hanno nuclei; è possibile che servano a regolare il funzionamento dei tubi stacciati. rotatoria il citoplasma accelera significativamente il passaggio dei nutrienti disciolti attraverso questi tubi. I tubi del setaccio si trovano nella morbida corteccia degli steli legnosi, che si trova verso l'esterno del cambio.

Tessuto animale

I biologi non sono d'accordo su come classificare Vari tipi tessuti e quanti tipi di questo tipo esistono? . Distingueremo sei tipi di tessuto animale: epiteliale, connettivo, muscolare, sanguigno, nervoso e riproduttivo.

Tessuto epiteliale. Questo tessuto è costituito da cellule che formano il rivestimento esterno o rivestimento del corpo. cavità interne. Il tessuto epiteliale può svolgere funzioni di protezione, assorbimento, secrezione e percezione delle irritazioni(o più di queste funzioni contemporaneamente). L'epitelio protegge le cellule sottostanti danno meccanico, da sostanze chimiche nocive e batteri e dalla disidratazione. Il cibo e l'acqua vengono assorbiti attraverso le cellule epiteliali intestinali. Altri tessuti epiteliali servono a secernere un'ampia varietà di sostanze; Alcune di queste sostanze sono prodotti di scarto del metabolismo, mentre altre vengono utilizzate dall'organismo. Infine, poiché il corpo è completamente ricoperto di epitelio, è ovvio che qualsiasi irritazione, per essere percepita, deve passare attraverso l'epitelio. I tessuti epiteliali comprendono, ad esempio, lo strato esterno della pelle e i tessuti che rivestono il tratto digestivo, la trachea e i tubuli renali. Tessuto epiteliale sono divisi in sei sottogruppi a seconda della forma e della funzione delle loro cellule.

L'epitelio piatto è costituito da cellule appiattite a forma di poligoni. Forma lo strato superficiale della pelle e il rivestimento cavità orale, esofago e vagina. Negli esseri umani e negli animali superiori epitelio squamoso solitamente è costituito da più strati cellule piatte, sovrapposti tra loro; tale tessuto è chiamato epitelio squamoso stratificato.

L'epitelio cuboidale è costituito da cellule cuboidali. Rivestisce i tubuli renali.

Le cellule epiteliali colonnari sono di forma oblunga e assomigliano a colonne o colonne; il nucleo si trova solitamente più vicino alla base della cellula. Lo stomaco e l'intestino sono rivestiti da epitelio colonnare.

Epitelio ciliare. Le cellule cilindriche possono avere sulla loro superficie libera minuscoli processi protoplasmatici chiamati ciglia, il cui battito ritmico spinge il materiale situato sulla superficie delle cellule in una direzione. La maggior parte vie respiratorie rivestito da epitelio ciliato colonnare, le cui ciglia servono a rimuovere particelle di polvere e altro materiale estraneo.

L'epitelio sensibile (sensoriale) contiene cellule specializzate per la percezione delle irritazioni. Un esempio è il rivestimento della cavità nasale: l'epitelio olfattivo, attraverso il quale vengono percepiti gli odori.

Celle epitelio ghiandolare specializzato per la secrezione varie sostanze, come latte, cerume o sudore. Hanno una forma cilindrica o cubica.

Tessuti connettivi. Questo tipo di tessuto, che comprende ossa, cartilagine, tendini, legamenti e tessuto connettivo fibroso, sostiene e collega tutte le altre cellule del corpo. Tutti questi tessuti sono caratterizzati dalla presenza di grandi quantità di materiale non vivente che le loro cellule secernono. Questo la cosiddetta sostanza base. Natura e funzione tessuto connettivo di un tipo o dell'altro dipende in gran parte dalla natura di questa sostanza fondamentale intercellulare. Pertanto, le cellule svolgono le loro funzioni indirettamente, secernendo la sostanza principale, che funge da vero e proprio materiale legante e di supporto.

Nel tessuto connettivo fibroso, la sostanza fondamentale è una rete di fibre densa, fitta e casuale che circonda le cellule del tessuto connettivo ed è costituita da materiale secreto da queste cellule. Tale tessuto si trova ovunque nel corpo: collega la pelle con i muscoli, mantiene le ghiandole nella posizione corretta e collega molte altre formazioni. Tipi specializzati tessuto connettivo fibroso sono tendini e legamenti. I tendini non sono elastici, ma corde flessibili che collegano i muscoli alle ossa. I legamenti hanno una certa elasticità e collegano insieme le ossa. Sotto la pelle stessa si trova un plesso particolarmente denso di fibre di tessuto connettivo (è questo strato che, dopo il trattamento chimico - la concia - si trasforma in pelle conciata).

Le fibre del tessuto connettivo contengono una proteina chiamata collagene. Quando queste fibre vengono trattate con acqua calda, il collagene viene convertito in una proteina solubile: la gelatina. Il collagene e la gelatina hanno quasi la stessa composizione di aminoacidi. Le macromolecole di collagene che formano le fibre sono strutture elicoidali di tre catene peptidiche interconnesse da legami idrogeno. Poiché il corpo umano è ricco di tessuto connettivo, il collagene costituisce circa un terzo di tutte le proteine.

Lo scheletro di supporto dei vertebrati è costituito da cartilagine o ossa. Tutti gli embrioni scheletro dei vertebrati formato da cartilagine, ma in tutte le forme adulte, ad eccezione di squali e razze, lo scheletro cartilagineo è principalmente sostituito da osso. Nell'uomo è possibile palpare la cartilagine padiglione auricolare e sulla punta del naso. La cartilagine è dura, ma ha elasticità. Cellule della cartilagine Secernono attorno a sé una sostanza fondamentale densa ed elastica che forma un materiale intercellulare continuo ed omogeneo, tra cui le cellule stesse si trovano in piccole cavità, singolarmente o in gruppi (2 o 4). Queste cellule racchiuse nella sostanza fondamentale rimangono vive; alcuni di essi secernono fibre che si inglobano nella sostanza fondamentale e la rinforzano.

Anche le cellule ossee rimangono vive e secernono la sostanza ossea di base per tutta la vita di una persona. La sostanza fondamentale dell'osso contiene sali di calcio (sotto forma di idrossiapatite) e proteine, principalmente collagene. I sali di calcio forniscono durezza alle ossa e il collagene previene la fragilità; Pertanto, l'osso acquisisce forza, consentendogli di svolgere funzioni di supporto. A prima vista l’osso appare solido, ma in realtà non lo è. La maggior parte delle ossa ha una grande cavità midollare al centro che può contenere midollo giallo, che è costituito principalmente da grasso, o midollo osseo rosso, il tessuto che costituisce i globuli rossi e alcuni tipi di globuli bianchi.

Nella sostanza principale dell'osso sono presenti dei canali (canali Haversiani) attraverso i quali passano vasi sanguigni e nervi, fornendo cellule ossee sangue e regolarne le attività. La sostanza fondamentale si deposita sotto forma di anelli concentrici (placche ossee) che formano le pareti dei canali, e le cellule sono murate nelle cavità presenti nella sostanza fondamentale. Le cellule ossee sono collegate tra loro e ai canali Haversiani tramite i loro processi protoplasmatici, che si trovano nei tubuli più sottili della sostanza fondamentale. Attraverso questi tubuli, le cellule ossee ricevono ossigeno e varie sostanze di cui hanno bisogno e vengono rilasciate dai prodotti metabolici. Il tessuto osseo contiene anche cellule che lo distruggono, in modo che le ossa cambino gradualmente la loro forma sotto l'influenza dei carichi e delle sollecitazioni a cui sono sottoposte.

Muscolo. I movimenti della maggior parte degli animali sono causati dalla contrazione di cellule allungate, cilindriche o fusiformi, ciascuna delle quali contiene un gran numero di sottili fibre contrattili longitudinali e parallele chiamate miofibrille.. Contraendosi, cioè accorciando e ispessendosi, le cellule muscolari producono lavoro meccanico; possono solo tirare, non spingere. Nel corpo umano esistono tre tipi di tessuto muscolare: muscolo striato, muscolo liscio e muscolo cardiaco. Il muscolo cardiaco forma la parete del cuore, la muscolatura liscia si trova nelle pareti tratto digerente e alcuni altri organi interni e muscoli striati formano grandi masse tessuto muscolare attaccato alle ossa. Le fibre dei muscoli striati e cardiaci hanno tratto caratteristico: a differenza di tutte le altre cellule, che hanno un solo nucleo, ogni fibra contiene molti nuclei. Inoltre, nelle fibre striate, i nuclei occupano una posizione insolita: si trovano alla periferia, sotto membrana cellulare; questo sembra avere un ruolo nell'aumento della forza contrattile. Queste fibre raggiungono una lunghezza insolita per le cellule: fino a 2 e persino 3 cm, come ritengono alcuni ricercatori fibre muscolari allungarsi da un'estremità all'altra del muscolo.

Al microscopio, nelle fibre dei muscoli striati e cardiaci si possono vedere strisce trasversali alternate chiare e scure, motivo per cui sono chiamate striate. Queste strisce sono ovviamente legate al meccanismo di contrazione, poiché durante la contrazione la loro larghezza relativa cambia: le strisce scure praticamente non cambiano, ma le strisce chiare si restringono. I muscoli striati sono talvolta chiamati muscoli volontari perché possiamo controllarne il movimento. I muscoli cardiaci e lisci sono chiamati involontari, poiché una persona non può controllare la propria funzione.

Sangue. Il sangue è formato da globuli rossi e bianchi cellule del sangue) e la parte liquida non cellulare: il plasma. Molti biologi classificano il sangue come tessuto connettivo, poiché entrambi questi tessuti sono formati da cellule simili.

I globuli rossi dei vertebrati contengono emoglobina, un pigmento che può facilmente assorbire e rilasciare ossigeno. Combinandosi con l'ossigeno, l'emoglobina forma un complesso ossiemoglobinico, che può facilmente rilasciare ossigeno, consegnandolo così a tutte le cellule del corpo. I globuli rossi dei mammiferi hanno la forma di dischi biconcavi appiattiti e non contengono un nucleo; in altri vertebrati, i globuli rossi sono più simili a cellule; sono di forma ovale e contengono un nucleo.

Esistono cinque tipi di globuli bianchi: linfociti, monociti, neutrofili, eosinofili e basofili. I globuli bianchi non contengono emoglobina, sono molto mobili e possono facilmente catturare i batteri. Sono in grado di attraversare i muri vasi sanguigni nel tessuto, distruggendo i batteri ivi presenti. La parte liquida del sangue, il plasma, trasporta una varietà di sostanze da una parte all'altra del corpo. Alcune sostanze vengono trasportate allo stato disciolto, altre possono essere legate a qualsiasi proteina plasmatica. In alcuni invertebrati il ​​pigmento che trasporta l'ossigeno non si trova all'interno delle cellule, ma è disciolto nel plasma, colorandolo rossastro o bluastro. Piastre di sangue(piastrine) sono frammenti speciali cellule di grandi dimensioni situato nel midollo osseo; sono coinvolti nel processo di coagulazione del sangue.

Tessuto nervoso. Il tessuto nervoso è costituito da cellule specializzate nella conduzione di impulsi elettrochimici chiamate neuroni. Ogni neurone ha un corpo - una parte estesa contenente un nucleo - e due o numero maggiore sottili processi filiformi che si estendono dal corpo cellulare. I processi sono costituiti da citoplasma e sono ricoperti da una membrana cellulare; il loro spessore varia da pochi micrometri a 30-40 micron e la loro lunghezza da 1 o 2 mm a un metro o più. Fibre nervose, proveniente da midollo spinale al braccio o alla gamba, può raggiungere 1 m di lunghezza. I neuroni sono interconnessi in una catena per trasmettere impulsi su lunghe distanze nel corpo.

A seconda della direzione in cui si trovano i germogli condizioni normali conducono gli impulsi nervosi, si dividono in due tipi: assoni e dendriti. Gli assoni conducono gli impulsi dal corpo cellulare alla periferia e i dendriti verso il corpo cellulare. La connessione tra l'assone di un neurone e il dendrite del successivo è chiamata sinapsi. In una sinapsi, l'assone e il dendrite non si toccano; c'è un piccolo spazio tra loro. Un impulso può passare attraverso una sinapsi solo da un assone a un dendrite, quindi la sinapsi funge da valvola che impedisce agli impulsi di passare nella direzione opposta. I neuroni hanno dimensioni e forme molto diverse, ma sono tutti costruiti secondo lo stesso schema di base.

Tessuto riproduttivo. Questo tessuto è costituito da cellule utilizzate per la riproduzione, vale a dire ovuli nelle femmine e spermatozoi, o spermatozoi, nei maschi. Le uova sono generalmente di forma sferica o ovale e sono immobili. Nella maggior parte degli animali, ad eccezione dei mammiferi superiori, il citoplasma dell'uovo contiene una grande quantità di tuorlo, che serve a nutrire l'organismo in via di sviluppo dal momento della fecondazione fino a quando non diventa capace di procurarsi il cibo in altro modo. Gli spermatozoi sono molto più piccoli degli ovuli; hanno perso gran parte del citoplasma e hanno acquisito una coda con la quale si muovono. Uno spermatozoo tipico è costituito da una testa (che contiene il nucleo), un collo e una coda. La forma dello sperma varia da animale ad animale. Poiché gli ovuli e gli spermatozoi si sviluppano dal tessuto ovarico e testicolare di origine ectodermica, alcuni biologi li classificano come tessuti epiteliali.

Sperma- una cellula riproduttiva maschile capace di movimento, la cui funzione è fecondare l'uovo.

La sua struttura, dimensione e capacità di movimento sono direttamente correlate alle condizioni per la partecipazione al processo di oogamia. Questo è il nome della fecondazione, in cui le cellule sessuali del maschio e della femmina differiscono nettamente per forma, dimensione e funzione.

La struttura dello sperma corrisponde alla sua scopo funzionale, che consiste nell’attraversare il tratto riproduttivo della donna e trasferire l’informazione genetica nell’ovulo.

Lo sperma è costituito da:

• teste
• cervice
• Parte di mezzo
• coda

La testa ellissoidale è composta da:

• acrosomi
• centrosomi.

Acrosoma situato nella parte anteriore della testa ed è un complesso di Golgi modificato. Contiene quindici enzimi litici.

I più importanti sono la ialuronidasi e l'acrosina simile alla tripsina.

Durante il contatto con l'uovo, questi enzimi vengono rilasciati sul guscio dell'uovo e si forma un'apertura per la penetrazione degli spermatozoi.

Dietro l'acrosoma c'è nucleo, che contiene il materiale genetico. Contiene 23 cromosomi che durante la fecondazione si fondono con i 23 cromosomi dell'uovo e danno origine ad un nuovo organismo.

Uno dei 23 cromosomi dello sperma è il cromosoma sessuale e da esso dipende il sesso del futuro individuo. Se lo sperma contiene un cromosoma X, allora nasce una femmina, mentre se contiene un cromosoma Y, nasce un maschio.

Centrosoma situato nella parte posteriore della testa, più vicino alla parte centrale dello sperma. È il centro del sistema dei microtubuli e fornisce funzione motoria coda Ipoteticamente, è coinvolto nell'unione dei nuclei dello zigote e nella prima divisione delle sue cellule.

Collo dello sperma- Questa è l'area affusolata dietro la testa dove si collega al corpo dello sperma. Ha una struttura flessibile che consente alla testa di compiere movimenti oscillatori.

Dietro il collo dello spermatozoo c'è la parte centrale, a volte chiamata corpo. Contiene un mitocondrio a forma di spirale con 28 mitocondri. L'ATP accumulato viene utilizzato per il movimento degli spermatozoi. All'interno dell'elica mitocondriale si trova lo scheletro del flagello, costituito da microtubuli.

Coda dello sperma situato dietro la parte centrale. È molto più lungo e più stretto di lei. Lo sperma si muove grazie ai movimenti a frusta della coda, che contiene due paia di microtubuli centrali e nove periferici.

Scoperta dello sperma

Il primo a scoprire lo sperma fu Johann Gamm, amico del famoso naturalista olandese Antonie van Leeuwenhoek. Fu lui a informare Leeuwenhoek degli “animali da seme” nel 1677.

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Ma il merito di Leeuwenhoek sta nel fatto che fu il primo a descriverle dettagliatamente, documentare le osservazioni e inviare i risultati alla Royal Society di Londra.

Ciò che è particolarmente sorprendente è che Leeuwenhoek ha lavorato senza usare il microscopio e senza averlo istruzione superiore. Aveva un talento nel realizzare lenti, una delle quali aveva la capacità di ingrandire 270 volte, e una vista molto buona.

Allora le lenti avevano le dimensioni di un pisello e dovevano essere applicate direttamente sull'occhio.

Lo stesso Leeuwenhoek fu scoperto da un altro famoso scienziato, Graaf, che nel 1673 scrisse al segretario della Royal Society di Londra di uno straordinario inventore i cui dispositivi di ingrandimento erano superiori a quelli conosciuti a quel tempo.

Nello stesso anno Graaf morì prima dei 33 anni. Se non fosse stato per lui, Leeuwenhoek forse non avrebbe ricevuto il sostegno di cui aveva bisogno, e il mondo avrebbe scoperto l’esistenza dello sperma molto più tardi.

In riconoscimento dei suoi meriti, Leeuwenhoek fu comunque ammesso alla Royal Society di Londra, nonostante molti dei suoi membri fossero inizialmente arroganti nei confronti dello scienziato.

Leeuwenhoek aveva un'opinione diversa, considerandoli un futuro individuo allo stato embrionale. La funzione fecondante dello sperma fu successivamente dimostrata dallo scienziato italiano Lazzaro Spallanzani. Il termine stesso “sperma” fu introdotto per la prima volta da Karl Ernst von Baer.

Caratteristiche della struttura dello sperma

La struttura dello spermatozoo, in quanto cellula riproduttiva altamente specializzata, ha numerosi caratteristiche distintive, rispetto alle cellule somatiche.

Le caratteristiche principali sono:

• negli spermatozoi c'è molto meno citoplasma, poiché è meno significativo del nucleo;
• il nucleo contiene un insieme aploide di cromosomi, cioè cromosomi senza coppia;
• il metabolismo è basso, il consumo energetico è minimo;
• ha una coda flagellata per il movimento.

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Dimensioni dello sperma

Lo sperma è una delle cellule più piccole del corpo umano.

Le sue dimensioni sono:

• lunghezza 55 µm;
• larghezza 3,5 micron;
• altezza 2,5 µm

La lunghezza della testa è di 5 micron, la parte centrale è di 4,5 micron e la coda è di 45 micron.

Caratteristiche dello sperma maschile

Alcuni caratteristiche importanti i gameti maschili garantiscono il loro funzionamento efficace in condizioni difficili. Questo:

• una carica elettrica negativa che non consente il processo nell'eiaculato;
• la capacità di muoversi attivamente a una velocità fino a 5 cm all'ora, grazie ai movimenti della coda flagellata;
• stato cristallino liquido del citoplasma, che gli consente di resistere in un ambiente sfavorevole.

Proprietà dei gameti maschili

Uno spermatozoo differisce nettamente da un ovulo sotto molti aspetti. In effetti, sono solo simili insieme aploide cromosomi.

Le principali proprietà dei gameti maschili sono:

• capacità di movimento attivo;
• piccole dimensioni;
• la presenza di enzimi capaci di scomporre il guscio mucopolisaccaridico dell'uovo;
• mancanza di apporto di nutrienti;
• produzione in grandi quantità.

Durata della vita di uno spermatozoo

Dopo 64 giorni di maturazione, gli spermatozoi rimangono nell'epididimo per circa 30 giorni, dopodiché muoiono. Possono rimanere nello sperma fino a 24 ore, a seconda dei parametri ambientali.

Se esposti all'ambiente acido della vagina, che è aggressivo per loro, gli spermatozoi muoiono rapidamente.

Secondo l'OMS, due ore dopo il rapporto sessuale non sono più presenti spermatozoi vivi nella vagina.

Se entrano nell'utero, nella cervice o nelle tube di Falloppio, possono sopravvivere fino a tre giorni.

L'importanza del processo di movimento

L'acidità dell'ambiente vaginale, aggressivo per gli spermatozoi, è eterogenea e il loro movimento è diretto alla diminuzione dell'acidità.

Questo è il motivo per cui la velocità di movimento del gamete maschile è così importante, perché più a lungo rimane, più è ambiente aggressivo, maggiore è la probabilità della sua morte.

È anche importante che gli spermatozoi siano in grado di percepire gli attrattivi, sostanze chimiche speciali che possono stimolare il movimento verso la fonte della loro secrezione. È stato dimostrato che vengono rilasciati dall'ovulo, il che contribuisce al movimento direzionale degli spermatozoi.

La mobilità degli spermatozoi ha valore più alto rispetto al loro numero in . Gli andrologi lo sanno bene. Una malattia in cui le cellule riproduttive di un uomo sono vive ma incapaci di muoversi è chiamata acinospermia.

Processo di fecondazione

Una volta entrati nella vagina con l'eiaculato, gli spermatozoi iniziano a muoversi verso la cervice e poi nell'utero. La maggior parte di loro muore nell'ambiente sfavorevole della vagina dopo due ore. La cervice secerne il muco, che impedisce anche il loro ulteriore movimento.

Perché il processo abbia successo, almeno 10.000.000 di spermatozoi devono continuare a muoversi.

La fecondazione dell'ovulo avviene nella parte della tuba di Falloppio che si espande vicino all'ovaio.

Il prossimo ostacolo all'accesso all'ovulo è la corona radiata, lo strato di cellule follicolari che lo circonda.

Questo strato deve essere distrutto dagli enzimi acrosomiale dello sperma. Un gran numero di spermatozoi che cercano di raggiungere l'ovulo distruggono la struttura della corona radiata.

Il primo spermatozoo che raggiunge la zona pellucida ha le migliori possibilità di fecondare l'ovulo.

Quindi, lo sperma, con l'aiuto degli enzimi acrosomiale, dissolve il guscio mucopolisaccaridico dell'uovo, creando un'apertura per la testa. Successivamente, la sua testa penetra nell'uovo. In questo caso, il corpo e la coda rimangono all'esterno. Durante la fusione di un ovulo aploide e di uno spermatozoo, si forma uno zigote diploide contenente 46 cromosomi.

SPERMA (sperma + zoo... + greco eidos - specie; sinonimi - sperma, spermatozoo, vivo), una cellula riproduttiva maschile aploide matura. Scoperto dallo studente di medicina J. Gam (1680), successivamente descritto da A. Leeuwenhoek. Il termine fu introdotto da K. M. Baer nel 1827. Gli spermatozoi si formano come risultato della spermatogenesi e partecipano alla fecondazione. Uno sperma umano normale maturo è costituito da una testa, un collo, un corpo e una coda, o flagello, che termina con un sottile filamento terminale.

La lunghezza totale dello sperma è di circa 50 - 60 micron (testa 5 - 6 micron, collo e corpo 6 - 7 e coda 40 - 50 micron). La testa contiene il nucleo, che trasporta il materiale ereditario paterno. Alla sua estremità anteriore c'è un acrosoma, che garantisce la penetrazione dello sperma attraverso le membrane dell'ovulo femminile. Nel collo e nel corpo ci sono mitocondri e filamenti a spirale, che sono un generatore attività motoria sperma. Un filo assiale (assonema), circondato da una membrana, si estende dal collo attraverso il corpo e la coda. Sotto di esso, attorno al filo assiale, ci sono 8-10 fili ancora più piccoli: fibrille, che svolgono funzioni motorie o scheletriche nella cellula.

La mobilità è il massimo immobile caratteristico spermatozoo e viene effettuato mediante colpi uniformi della coda ruotando attorno al proprio asse in senso orario. La durata dell'esistenza dello sperma nella vagina raggiunge le 2,5 ore, nella cervice - 48 ore o più. Normalmente, lo sperma si muove sempre contro il flusso del fluido, che gli permette di risalire il tratto riproduttivo femminile prima di incontrare l'ovulo ad una velocità di 3 mm/min.

È noto che nel determinare il sesso, il ruolo principale è svolto da 2 cromosomi sessuali: X e Y. Gli spermatozoi contenenti il ​​cromosoma Y sono chiamati androspermia, il cromosoma X - ginospermia. Di norma, solo uno spermatozoo può fecondare un ovulo e con uguale probabilità può essere andro o ginospermico, e quindi le previsioni preliminari sul sesso del bambino sono quasi impossibili. Si presume che i ragazzi nascano più spesso da uomini il cui sperma è dominato dall'androspermia.

Nello spermogramma di un uomo sano, insieme a quelli normali, sono presenti anche forme patologiche di sperma, ma non più del 20-25%. Il superamento di questo numero può portare alla sterilità o alla deformità congenita del feto. Con la patologia nell'eiaculato, il numero di spermatozoi diminuisce (oligozoospermia) e il numero di forme mobili può diminuire (astenozoospermia). A volte gli spermatozoi maturi sono assenti e si trovano solo le cellule della spermatogenesi. Tutti gli spermatozoi possono essere immobili, oppure possono mancare sia gli spermatozoi che le cellule della spermatogenesi (aspermia).

Struttura e funzione degli spermatozoi

Lo sperma umano è una cellula specializzata, la cui struttura gli consente di svolgere la sua funzione: superare il tratto riproduttivo della donna e penetrare nell’ovulo per introdurre in esso il materiale genetico dell’uomo. Lo sperma si fonde con l'ovulo e lo feconda.

Nel corpo umano, lo sperma è la cellula più piccola del corpo (se si considera solo la testa stessa senza la coda). La lunghezza totale di uno sperma umano è di circa 55 micron. La testa è lunga circa 5,0 µm, larga 3,5 µm e alta 2,5 µm, la sezione centrale e la coda sono lunghe rispettivamente circa 4,5 e 45 µm.

Probabilmente le dimensioni ridotte sono necessarie per il rapido movimento degli spermatozoi. Per ridurre le dimensioni dello sperma durante la sua maturazione, si verificano trasformazioni speciali: il nucleo viene compattato a causa del meccanismo unico di condensazione della cromatina (gli istoni vengono rimossi dal nucleo e il DNA si lega alle proteine ​​​​protamina), la maggior parte del citoplasma viene espulsa lo sperma sotto forma di cosiddetta “goccia citoplasmatica”, rimanendo solo gli organelli più necessari.

Lo sperma di un uomo ha una struttura tipica ed è costituito da una testa, una parte centrale e una coda.

Testa Lo sperma umano ha la forma di un ellissoide, compresso lateralmente, con un piccolo foro su un lato, motivo per cui a volte si parla della forma “a cucchiaio” della testa dello sperma nell'uomo. Nella testa dello spermatozoo si trovano le seguenti strutture cellulari:

• Nucleo, portando un unico set di cromosomi. Un tale nucleo è chiamato aploide. Dopo la fusione dello sperma e dell'ovulo (il cui nucleo è anche aploide), si forma lo zigote, un nuovo organismo diploide che trasporta i cromosomi materni e paterni. Durante la spermatogenesi (sviluppo degli spermatozoi) si formano due tipi di spermatozoi: quelli portatori del cromosoma X e quelli portatori del cromosoma Y. Quando un ovulo viene fecondato da uno spermatozoo portatore del cromosoma X, si forma un embrione femminile. Quando un ovulo viene fecondato da uno spermatozoo portatore di Y, si forma un embrione maschile. Il nucleo degli spermatozoi è molto più piccolo dei nuclei di altre cellule; ciò è in gran parte dovuto all'organizzazione unica della struttura della cromatina degli spermatozoi (vedi protamine). A causa della forte condensazione, la cromatina è inattiva: l'RNA non viene sintetizzato nel nucleo dello sperma.
• Acrosoma- un lisosoma modificato - una vescicola di membrana che trasporta enzimi litici - sostanze che dissolvono la membrana dell'uovo. L'acrosoma occupa circa la metà del volume della testa e ha dimensioni approssimativamente uguali al nucleo. Si trova davanti al nucleo e copre metà del nucleo (pertanto l'acrosoma viene spesso paragonato a un cappuccio). A contatto con l'uovo, l'acrosoma rilascia i suoi enzimi verso l'esterno e dissolve una piccola sezione della membrana dell'uovo, creando così un piccolo “passaggio” per la penetrazione degli spermatozoi. L'acrosoma contiene circa 15 enzimi litici, il principale dei quali è l'acrosina.
• Centrosoma- il centro dell'organizzazione dei microtubuli, assicura il movimento della coda dello sperma, ed è presumibilmente coinvolto anche nella convergenza dei nuclei dello zigote e nella prima divisione cellulare dello zigote.

Dietro la testa c’è il cosiddetto “ Parte di mezzo» spermatozoo. La parte centrale è separata dalla testa da un piccolo restringimento: il "collo". La coda si trova dietro la parte centrale. Il citoscheletro del flagello, costituito da microtubuli, attraversa l'intera parte centrale dello sperma. Nella parte centrale attorno al citoscheletro del flagello c'è un mitocondrio, il mitocondrio gigante dello sperma. I mitocondri hanno una forma a spirale e sembrano avvolgersi attorno al citoscheletro del flagello. Il mitocondrio svolge la funzione di sintesi dell'ATP e quindi garantisce il movimento del flagello.

Coda, o flagello, si trova dietro la parte centrale. È più sottile della parte centrale e molto più lunga di essa. La coda è l'organo del movimento degli spermatozoi. La sua struttura è tipica dei flagelli cellulari eucariotici.

Movimento dello sperma umano

Lo sperma umano si muove con l'aiuto di un flagello. Durante il movimento, lo sperma solitamente ruota attorno al proprio asse. La velocità di movimento di uno sperma umano può raggiungere 0,1 mm al secondo. o più di 30 cm all'ora. In una donna, circa 1-2 ore dopo il coito con eiaculazione, i primi spermatozoi raggiungono la parte ampollare della tuba di Falloppio (la parte dove avviene la fecondazione).

Nel corpo maschile gli spermatozoi sono in uno stato inattivo, i loro flagelli si muovono in modo insignificante. Il movimento degli spermatozoi lungo il tratto genitale maschile (tubuli spermiferi, dotto epididimale, dotti deferenti) avviene passivamente a causa delle contrazioni peristaltiche dei muscoli del dotto e del battito delle ciglia delle cellule della parete del dotto. Gli spermatozoi diventano attivi dopo l'eiaculazione grazie all'azione degli enzimi del succo prostatico su di essi.

Il movimento degli spermatozoi lungo il tratto genitale della donna è indipendente e avviene contro il movimento del fluido. Per effettuare la fecondazione, gli spermatozoi devono percorrere un percorso di circa 20 cm (canale cervicale - circa 2 cm, cavità uterina - circa 5 cm, tube di Falloppio - circa 12 cm).

Hai bisogno di uomini e gabbia femminile: sperma e ovulo. L'uovo è nel suo ambiente naturale l'intero ciclo di vita e il portatore di geni maschili affronta un viaggio che può durare anche diversi giorni. Consideriamo per quanto tempo vive uno spermatozoo condizioni diverse e da quali fattori dipende la probabilità?

Conteggio degli spermatozoi e gravidanza

Durante il rapporto sessuale, diversi milioni di spermatozoi entrano nel corpo femminile, ma per la fecondazione è sufficiente che solo uno raggiunga l'ovulo. Per raggiungere il posto più veloce obiettivo principale, deve essere tenace e veloce, e non tutti gli spermatozoi hanno tali qualità.

Lo sapevate? Gli uomini secernono circa un cucchiaio di sperma (2–5 ml). Questo non è molto per un mammifero: uno stallone secerne fino a 100 ml di liquido seminale e un cinghiale un bicchiere pieno.

Gli scienziati hanno concluso che la più alta probabilità di concepimento si osserva quando vengono rilasciati 4 milioni o più di spermatozoi per eiaculazione. Per ogni atto successivo con un breve intervallo di tempo, viene rilasciato meno spermatozoo. Ma anche il numero di spermatozoi dopo la quinta eiaculazione consecutiva è sufficiente per l'inizio.

Dipende anche dal numero richiesto di "girini". ambiente interno le donne e lei. Pertanto, durante la gravidanza di una donna, la vitalità degli spermatozoi è maggiore e il numero di “combattenti” è quasi irrilevante. Durante il resto del periodo si crea una densa secrezione ambiente sfavorevole che impedisce il concepimento.

Da cosa dipende la sicurezza?

Lo sperma umano contiene grandi quantità di un semplice saccaride: il fruttosio. Grazie ad esso, gli spermatozoi ricevono la spinta energetica necessaria per raggiungere l'ovulo rapidamente e con il minimo sforzo.

Il saccarosio aumenta leggermente le possibilità che gli spermatozoi portino il cromosoma X. La cellula della futura ragazza è più grande e più resistente e, grazie all'aggiunta di saccarosio, aumenta la sua velocità e nuota alla pari con i “girini” con un cromosoma Y. Pertanto, le coppie che vogliono provare a mangiare più dolci.

Il saccarosio fa parte del supporto medico per lo sperma quando si visita una clinica con problemi di concepimento. Un uomo può prolungare leggermente la vita e la velocità dei portatori dei suoi geni da solo consumando cibi contenenti zucchero, inclusa l'uva e altri frutti dolci.

Per quanto tempo si può conservare lo sperma?

Nel loro ambiente naturale, nei genitali maschili, gli spermatozoi sono completamente sicuri. Ma dopo l'eiaculazione si ritrovano in un mondo a loro ostile. Da questo momento la durata della loro vita comincia a essere calcolata in giorni, ore, minuti o addirittura secondi, a seconda di dove sono finiti.

Importante! Il ciclo della spermatogenesi negli esseri umani dura circa 74 giorni, quindi la durata della vita degli spermatozoi di un determinato uomo dipende dal suo stile di vita 3 mesi prima del rapporto sessuale.

La durata di conservazione dello sperma dipende dalla temperatura, dai livelli di pH e da altre condizioni ambientali. Gli scienziati lo conservano congelato con una soluzione speciale. In questo stato conserva completamente le sue proprietà.

Nel corpo di una donna

Nel cammino verso l'uovo i “girini” percorrono un lungo cammino dalla vagina all'uovo. Quanto tempo vivono gli spermatozoi corpo femminile - dipende da dove sono:

1. In bocca. Durante la lezione sesso orale i portatori di geni maschili muoiono immediatamente nella cavità orale, poiché l'ambiente è troppo acido per loro. L'acidità della saliva è compresa tra 6,8 e 7,4 pH.
2. Nella vagina. Per la donna media, l'acidità dell'ambiente è compresa tra 3,8 e 4,4 pH. In un tale ambiente, lo sperma può vivere per circa 2 ore.
3. Nella cervice. Muco cervicale La cervice è un ambiente favorevole per lo sperma. I rappresentanti particolarmente tenaci possono trascorrervi dai 3 agli 8 giorni. Il muco cambia spessore a seconda dell'ovulazione: in questo momento è più liquido e poi diventa più denso. Lo sperma che arriva qui prima dell'ovulazione ha maggiori probabilità di causare una gravidanza.

Importante! Il livello di pH dipende da caratteristiche fisiologiche ogni donna. L'indicatore potrebbe cambiare durante ciclo mestruale e durante la malattia.

Fuori dal corpo

Una volta dentro ambiente esterno, gli spermatozoi non vivono a lungo. Significato speciale ha la temperatura ambiente. Il valore ideale per i “girini” è 34–37 °C. Ciò significa che una volta saliti sul corpo o rimasti all'esterno dei genitali, possono continuare a vivere per diverse ore.

La durata della vita degli spermatozoi nell'aria dipende da molti fattori. In media, a una temperatura adatta a loro, mantengono la loro vitalità fino a 1 ora. La stessa durata di vita attende gli spermatozoi in un preservativo, a meno che non siano rivestiti con uno speciale lubrificante spermicida, che li uccide immediatamente.

Il seme maschile muore quasi immediatamente temperatura fredda, ma il congelamento rapido con azoto può essere conservato a tempo indeterminato.

Viabilità e possibilità di fecondazione

Un’elevata aspettativa di vita di uno spermatozoo non è una garanzia di concepimento. Oltre alla vitalità, La possibilità di fecondazione è influenzata da:

1. Attività. Uno spermatozoo tenace ma lento non riuscirà a raggiungere il suo obiettivo in tempo. La velocità normale di un “girino” è considerata pari a 0,1 mm al secondo o 30 cm/ora.
2. Il periodo di capacità fecondante, che dura meno della vita di uno spermatozoo ed è di 1-2 giorni, anche se riesce a vivere più a lungo.
3. La presenza di patologie nello sperma. La capacità di ogni “animale vivo” di fecondare è influenzata dalla presenza di