Сперматозоид: различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
imported>Sldst-bot
imported>Мартын 48
 
imported>Sldst-bot
м →См. также: устаревшие параметры в ш:Родственные проекты
 
Строка 1: Строка 1:
{{википедия}}
{{falseredirect|Спермий}}
= {{-ru-}} =
[[Файл:Sperm-egg.jpg|right|thumb|Сперматозоид и [[яйцеклетка]] в момент [[оплодотворение|оплодотворения]]]]
{{Лексема в Викиданных|L165466}}
'''Сперматозо́ид''' (от {{lang-grc|[[wikt:σπέρμα#Древнегреческий|σπέρμα]]}} <small>''[[Родительный падеж|род. п.]]''</small> {{lang-grc2|σπέρματος}} <small>''здесь''</small> «[[сперма]]» + {{lang-grc2|[[wikt:ζωή#Древнегреческий|ζωή]]}} «[[жизнь]]» + {{lang-grc2|[[wikt:εἷδος#Древнегреческий|εἶδος]]}} «вид, облик», {{lang-lat|spermatozoon, spermium}}) — мужская половая клетка ([[гамета]]) [[Половое размножение|размножающихся]] посредством [[Оогамия|оогамии]] организмов. Сперматозоиды обычно обладают способностью к активному движению и служат для [[Половой процесс|оплодотворения]] женской гаметы — [[Яйцеклетка|яйцеклетки]]. Обычно они значительно меньше яйцеклеток, поскольку не содержат столь значительного количества [[Цитоплазма|цитоплазмы]] и производятся организмом одновременно в значительном количестве<ref name="БРЭ">{{БРЭ|статья=Сперматозоид|ссылка=https://old.bigenc.ru/biology/text/4247129|архив=https://web.archive.org/web/20230221171915/https://old.bigenc.ru/biology/text/4247129|архив дата=2023-02-21}}</ref>.


=== Морфологические и синтаксические свойства ===
Типичное строение сперматозоида отражает форму общего предка [[Животные|животных]] и [[Грибы|грибов]]: одноклеточный [[Эукариоты|ядерный]] организм, [[Локомоция|передвигающийся]] за счёт [[жгутик]]а в задней части, используя его подобно [[хвост]]у. Обширная группа [[Монофилия|происходящих от него]] организмов включает в себя животных, большинство грибов и некоторые группы [[Протисты|протистов]] и называется кланом '''[[Заднежгутиковые|заднежгутиковых]]'''. У большинства других жгутиковых [[Эукариоты|эукариот]] жгутик спереди.
{{сущ ru m ina 1a
|основа=сперматозо́ид
|слоги={{по-слогам|спер|ма|то|зо́|ид}}
}}


{{морфо-ru|сперм|-ат-|-о-|зоид|и=т}}
[[Sensu lato|В широком смысле]] слова по традиции сперматозоидами иногда называют мужские половые клетки также у растений, к ним применяют также термины ''спермии'' или ''[[антерозоид]]ы'' (их применяют также к традиционно сближавшимся с растениями грибам).


=== Произношение ===
== Сперматозоиды у животных ==
{{transcriptions-ru|сперматозо́ид|сперматозо́иды}}


=== Семантические свойства ===
=== Разнообразие сперматозоидов у животных ===
{{илл|Sperm-20051108.jpg|Сперматозоиды}}
У разных видов животных сперматозоиды устроены по-разному, однако, общие черты строения всё же имеются. У типичного сперматозоида [[Позвоночные|позвоночных животных]] выделяют головку, среднюю часть и хвост ([[жгутик]])<ref>[http://www.cnshb.ru/AKDiL/0006/base/RS/001019.shtm Спермий] {{Wayback|url=http://www.cnshb.ru/AKDiL/0006/base/RS/001019.shtm |date=20210616203042 }} // [[Ветеринарный энциклопедический словарь]] — М.: Советская энциклопедия, 1981. — 640 с.</ref>.


==== Значение ====
В головке расположено гаплоидное [[клеточное ядро|ядро]] (несущее [[хромосома|хромосомы]]), [[акросома]] (несущая литические ферменты, необходимые для растворения оболочки яйцеклетки) и [[центриоль]], которая формирует цитоскелет жгутика. Между головкой и средней частью находится сужение клетки, так называемая шейка. В средней части располагается [[митохондрион]] — гигантская спиральная [[митохондрия]]. Жгутик служит для движения сперматозоида.
# {{биол.|ru}}, {{генет.|ru}} [[мужская гамета]] для оплодотворения [[яйцеклетка|яйцеклетки]] при [[оогамия|оогамии]] {{пример|Сформированный {{выдел|сперматозоид}} имеет размер около 60 мкм и состоит из головки, шейки и хвостика.|Рудольф Самусев, Юрий Селин|Анатомия человека|2003|и=НКРЯ}} {{пример|Одной из главных причин бесплодия супругов является малое содержание {{выдел|сперматозоидов}} в сперме мужчины или их пониженная подвижность.|Вероника Стрельникова|Опять акробатика, милый?||Даша|2004|и=НКРЯ}}


==== Синонимы ====
У большинства животных сперматозоид имеет типичное строение, описанное выше. Но встречаются исключения. Количество жгутиков может быть больше одного. Так, у аквариумной рыбы [[тетрадон]] сперматозоиды несут по два жгутика. У некоторых ракообразных сперматозоиды несут по нескольку жгутиков. У [[нематоды|круглых червей]] сперматозоиды вообще лишены жгутиков (в ходе [[эволюция|эволюции]] все клетки этого типа животных утратили реснички и жгутики), они имеют [[амебоид]]ную форму и передвигаются с помощью [[псевдоподия|ложноножек]]. У [[Тритоны|тритона]] хвост несёт «ундулирующую мембрану» (плавник). Головки сперматозоидов очень разнообразны. У человека головка сперматозоида яйцевидная, сплющенная с боков. У [[мышь|мышей]] и [[крыса|крыс]] — в форме крючка. У низших ракообразных бывают шарообразные сперматозоиды. У некоторых [[сумчатые|сумчатых]] животных сперматозоиды сдвоенные и движутся в паре, при этом синхронно бьют хвостами. Разделение происходит непосредственно перед оплодотворением яйцеклетки.
# [[живчик]], {{частичн.}}: [[спермий]]


==== Антонимы ====
Сперматозоиды имеют микроскопические размеры, как правило, длина сперматозоида от нескольких десятков до нескольких сотен микрометров. Размеры сперматозоидов также сильно варьируют и не коррелируют с размером взрослого животного. Например, сперматозоиды мыши крупнее сперматозоидов человека в 1,5 раза. А сперматозоиды тритона крупнее сперматозоидов человека в несколько раз.
# [[яйцеклетка]]


==== Гиперонимы ====
=== Сперматозоиды человека ===
# [[гамета]], [[клетка]]


==== Гипонимы ====
==== Открытие сперматозоидов ====
# —
Впервые сперматозоиды были описаны голландским микроскопистом [[Левенгук, Антони ван|Антони ван Левенгуком]] в 1677 году. По признанию самого Левенгука, о «семенных зверьках» (так назвал их Левенгук) ему сообщил его друг, студент-медик Иоганн Гам (Johan Ham). И хотя формально открытие сперматозоидов принадлежит Гаму, детально рассмотрел, зарисовал и описал сперматозоиды Левенгук. Первыми были открыты сперматозоиды человека, вскоре Левенгук описал сперматозоиды многих животных. Левенгук сразу высказал предположение, что «семенные зверьки» участвуют в зачатии, о чём сообщил специальным письмом в Британское Королевское научное общество. Однако на протяжении ещё почти века в науке доминировала точка зрения, что сперматозоиды являются паразитическими организмами в сперме, а оплодотворяет сама семенная жидкость. Роль сперматозоидов в оплодотворении [[Самозарождение#Опыты Ладзаро Спалланцани|была доказана]] итальянским естествоиспытателем [[Спалланцани, Ладзаро|Ладзаро Спалланцани]]. Термин «сперматозоид» появился только в начале XIX века. Его ввёл академик Петербургской Академии наук, немец по происхождению [[Карл Эрнст фон Бэр]].


=== Родственные слова ===
; Синонимы, этимология
{{родств-блок
В источниках на русском языке, особенно в старых, могут встречаться названия [[синоним]]ы: ''спер­мий, жив­чик, семенная нить, семенные тельца''<ref name="БРЭ" /><ref>{{ВТ-ЭСБЕ|Сперматозоиды}}</ref><ref>{{ВТ-ЭСБЕ|Живчики|[[Фаусек, Виктор Андреевич|Фаусек В. А.]]}}</ref><ref name="БСЭ3">{{БСЭ3|Сперматозоид}}</ref>.
|имена-собственные=
|существительные=спермий, сперма
|прилагательные=сперматический, сперматозоидный
|глаголы=
|наречия=
}}


=== Этимология ===
Современное название происходит от «сперматических животных», открытых Левенгуком и Гамом, и вначале считавших их отдельными живыми существами, носителями сформированного зародыша (от spermatozoa, семя (spermatos) + живое существо (zoon) + вид (eidos))<ref name="БСЭ3" /><ref>{{ВТ-ЭСБЕ|Эмбриология|[[Шимкевич, Владимир Михайлович|Шимкевич В. М.]]}}</ref><ref name="БМЭ3">{{БМЭ3|название=Сперматозоиды|ссылка=https://бмэ.орг/index.php/СПЕРМАТОЗОИДЫ|том=24|соавторы=Мазин В. В.}}</ref>.
Происходит от {{lang|grc|σπέρμα}} (''род. п.'' '''σπέρματος''') — [[семя]], [[ζωή]] — [[жизнь]] и [[εἴδος]] — [[вид]].


=== Фразеологизмы и устойчивые сочетания ===
==== Строение и функция ====
[[Файл:Simplified spermatozoon diagram-ru.svg|thumb|Строение сперматозоида]]
Сперматозоид человека — это специализированная клетка, строение которой позволяет ей выполнить свою функцию: преодолеть половые пути женщины и проникнуть в яйцеклетку, чтобы внести в неё генетический материал мужчины. Сперматозоид, сливаясь с яйцеклеткой, оплодотворяет её.


=== Перевод ===
[[Файл:Sperm.ogv|thumb|Видно движение живых сперматозоидов человека под микроскопом, светлое поле]]
{{перев-блок|
|az=[[spermatozoid]]
|en=[[spermatozoon]], [[zoosperm]]
|hy=[[սպերմատոզոիդ]]
|af=[[spermsel]]
|bg=[[сперматозоид]]
|bs=[[spermatozoid]]
|vi=[[tinh trùng]]
|gl=[[espermatozoide]]
|el=[[σπερματοζωάριο]]
|da=[[sædcelle]]
|he=[[תא זרע]]
|io=[[spermatozoido]]
|id=[[spermatozoid]]
|iu=[[ᓯᖓᐃᑦᔪᑎ]]
|is=[[sæðisfruma]]
|es=[[espermatozoide]]
|it=[[spermatozoo]]
|kk=[[сперматозоид]], [[аталық жыныс жасушасы]]
|ca=[[espermatozoide]]
|qu=[[yuma kurucha]]
|zh=[[精子]]
|ko=[[정자]]
|la=[[spermatozoon]]
|lt=[[spermatozoidas]]
|mk=[[сперматозоид]]
|ms=[[spermatozoon]], [[spermatozoa]]
|mn=[[эр бэлгийн эс]]
|de=[[Spermatozoid]], [[Spermium]], [[Spermatozoon]]
|nl=[[zaadcel]], [[spermatozoïde]], [[spermatozoön]]
|no=[[spermie]]
|nn=[[sædcelle]]
|fa=[[اسپرم]]
|pl=[[spermatozoid]], [[plemnik]]
|pt=[[espermatozoide]]
|ro=[[spermatozoid]]
|sh=[[spermij]], [[spermatozoid]]
|sr=[[сперматозоид]]
|sk=[[spermia]]
|su=[[spérma]], [[spermatozoon]], [[spermatozoa]]
|tg=[[сперматазоид]]
|uk=[[сперматозоїд]]
|fi=[[siittiö]]
|fr=[[spermatozoïde]]
|hr=[[spermij]]
|cs=[[spermie]]
|sv=[[spermie]]
|sn=[[doworume]]
|eo=[[spermatozoo]]
|ja=[[精子]]
}}


<!-- Служебное: -->
В организме человека сперматозоид является самой маленькой клеткой тела (если учитывать только саму головку без хвостика). Общая длина сперматозоида у человека равна приблизительно 55 мкм. Головка составляет приблизительно 5,0 мкм в длину, 3,5 мкм в ширину и 2,5 мкм в высоту, средний участок и хвостик — соответственно, приблизительно 4,5 и 45 мкм в длину<ref name="anat">Основные анатомические и физиологические данные для использования в радиационной безопасности: референтные значения. Публикация МКРЗ 89. — М: Издательство «Медкнига», 2007. — С. 184.</ref>.
{{improve|ru|}}
{{Категория|язык=ru|Клетки||}}
{{длина слова|12|ru}}


= {{-mk-}} =
Малые размеры, вероятно, необходимы для быстрого движения сперматозоида. Для уменьшения размера сперматозоида при его [[сперматогенез|созревании]] происходят специальные преобразования: ядро уплотняется за счёт уникального механизма конденсации [[хроматин]]а (из ядра удаляются [[гистон]]ы, и [[ДНК]] связывается с белками-[[протамин]]ами), большая часть цитоплазмы выбрасывается из сперматозоида в виде так называемой «цитоплазматической капли», остаются только самые необходимые [[органелла|органеллы]].


=== Морфологические и синтаксические свойства ===
Сперматозоид мужчины имеет типичное строение и состоит из головки, средней части и хвоста.
{{сущ mk m
|основа=сперматозоид
|слоги={{по-слогам|сперматозоид}}
}}


{{морфо|прист1=|корень1=|суфф1=|оконч=|частица=}}
'''Головка''' сперматозоида человека имеет форму [[эллипсоид]]а, сжатого с боков, с одной из сторон имеется небольшая ямка, поэтому иногда говорят о «ложковидной» форме головки сперматозоида у человека. В головке сперматозоида располагаются следующие клеточные структуры:


=== Произношение ===
* '''[[клеточное ядро|Ядро]]''', несущее одинарный набор [[хромосома|хромосом]]. Такое ядро называют [[плоидность|гаплоидным]]. После слияния сперматозоида и яйцеклетки (ядро которой также гаплоидно) образуется [[зигота]] — новый диплоидный организм, несущий материнские и отцовские [[хромосома|хромосомы]]. При [[сперматогенез]]е (развитии сперматозоидов) образуются сперматозоиды двух типов: несущие X-хромосому и несущие Y-хромосому. При оплодотворении яйцеклетки X-несущим сперматозоидом формируется эмбрион женского пола (Y-несущим=мужского). Ядро сперматозоида значительно мельче ядер других клеток, это во многом связано с уникальной организацией строения хроматина сперматозоида (см. [[протамин]]ы). В связи с сильной конденсацией хроматин неактивен — в ядре сперматозоида не синтезируется [[РНК]].
{{transcription||}}
* '''[[Акросома]]''' — видоизменённый аппарат Гольджи — мембранный пузырёк, несущий [[лизис|~ 15 литических]] [[фермент]]ов  (главный=[[акрозин]]) — вещества, растворяющие оболочку яйцеклетки. Акросома занимает около половины объёма головки и по своему размеру приблизительно равна ядру. Она лежит спереди от ядра и покрывает собой половину ядра (поэтому часто акросому сравнивают с шапочкой). При контакте с яйцеклеткой акросома выбрасывает свои ферменты наружу и растворяет небольшой участок оболочки яйцеклетки, благодаря чему образуется небольшой «проход» для проникновения сперматозоида.
* '''[[Центросома]]''' — центр организации микротрубочек, который обеспечивает движение хвоста сперматозоида, а также предположительно участвует в сближении ядер зиготы и первом [[деление клетки|клеточном делении]] [[зигота|зиготы]].


=== Семантические свойства ===
Позади головки располагается так называемая «'''средняя часть'''» сперматозоида. От головки среднюю часть отделяет небольшое сужение — «шейка». Позади средней части располагается хвост. Через всю среднюю часть сперматозоида проходит цитоскелет жгутика, который состоит из [[микротрубочки|микротрубочек]]. В средней части вокруг цитоскелета жгутика располагается [[митохондрион]], состоящий из 28 митохондрий. Митохондрион имеет спиральную форму и как бы обвивает цитоскелет жгутика. Митохондрион выполняет функцию синтеза [[АТФ]] и тем самым обеспечивает движение жгутика.


==== Значение ====
'''Хвост''', или жгутик, расположен за средней частью. Он тоньше средней части и значительно длиннее её. Хвост — орган движения сперматозоида. Его строение типично для клеточных [[жгутик]]ов [[эукариота|эукариот]].
# {{биол.|mk}} [[сперматозоид]] {{пример||перевод=}}
#


==== Синонимы ====
==== Движение сперматозоидов человека ====
# ?
Сперматозоид человека движется при помощи [[жгутик]]а. Во время движения сперматозоид обычно вращается вокруг своей оси. Скорость движения сперматозоида человека может достигать 0,1 мм в сек. или более 30 см в час. У женщины приблизительно через 1—2 часа после [[коитус]]а с [[эякуляция|эякуляцией]] первые сперматозоиды достигают ампулярной части [[фаллопиевы трубы|фаллопиевой трубы]] (той части, где происходит [[оплодотворение]]).
#


==== Антонимы ====
В организме мужчины сперматозоиды находятся в неактивном состоянии, движения жгутиков у них незначительны. Перемещение сперматозоидов по половым путям мужчины (семенные канальцы, проток эпидидимиса, семявыносящий проток) происходит пассивно за счёт [[перистальтика|перистальтических]] сокращений мышц протоков и биения ресничек клеток стенок протоков. Сперматозоиды приобретают активность после эякуляции за счёт воздействия на них ферментов [[предстательная железа|простатического]] сока.
# ?
#


==== Гиперонимы ====
Движение сперматозоидов по половым путям женщины является самостоятельным и осуществляется против движения жидкости. Для осуществления оплодотворения сперматозоидам необходимо преодолеть путь длиной около 20 см ([[цервикальный канал]] — около 2 см, полость [[матка женщины|матки]] — около 5 см, фаллопиева труба — около 12 см).
# ?
#


==== Гипонимы ====
Среда влагалища является губительной для сперматозоидов, семенная жидкость нейтрализует влагалищные кислоты и частично подавляет действие иммунной системы женщины против сперматозоидов. Из влагалища сперматозоиды движутся по направлению к шейке матки. Направление движения сперматозоид определяет, воспринимая [[водородный показатель|pH]] окружающей среды. Он движется по направлению уменьшения кислотности; pH влагалища — около 6,0; pH шейки матки — около 7,2. Как правило, большая часть сперматозоидов не способна достичь [[шейка матки|шейки матки]] и погибает во влагалище (по критериям [[ВОЗ]], используемым в посткоитальном тесте, спустя 2 часа после коитуса во влагалище не остаётся живых сперматозоидов). Прохождение [[эндоцервикс|канала шейки матки]] является для сперматозоидов сложным из-за наличия в нём [[Цервикальная слизь|цервикальной слизи]]. После прохождения [[шейка матки|шейки матки]] сперматозоиды оказываются в матке, среда которой благоприятна для сперматозоидов, в матке они могут достаточно долго сохранять свою подвижность (отдельные сперматозоиды — до 3—4 дней<ref name="anat"/>). Среда матки оказывает на сперматозоиды активирующее действие, их подвижность значительно возрастает. Это явление получило название «[[капацитация]]». Для успешного оплодотворения в матку должно проникнуть не менее 10 млн сперматозоидов. Из матки сперматозоиды направляются в фаллопиевы трубы, направление к которым и внутри которых сперматозоиды определяют по току жидкости. Показано, что сперматозоиды обладают [[реотаксис]]ом, то есть способностью двигаться против течения. Ток жидкости в фаллопиевой трубе создают реснички эпителия, а также [[перистальтика|перистальтические]] сокращения мышечной стенки трубы. Большая часть сперматозоидов не может достичь конца фаллопиевой трубы — так называемой «воронки», или «ампулы», где происходит оплодотворение. Из нескольких миллионов сперматозоидов, вошедших в матку, лишь несколько тысяч достигают ампулярной части фаллопиевой трубы. Каким образом сперматозоид человека разыскивает [[Яйцеклетка|яйцеклетку]] в воронке фаллопиевой трубы, остаётся неясным. Доказано наличие у сперматозоидов человека [[хемотаксис]]а — движения по направлению к [[аттрактант]]ам, выделяемым яйцеклеткой{{Нет АИ|30|07|2017}}. <!--<ref>Белоусов Л. В. Основы общей эмбриологии. {{М.}} : МГУ им. Ломоносова, 2005.</ref> — не является источником, ибо в найденных мной упоминаниях хемотаксиса нет указания наличия этого механизма у человека -->
# ?
#


=== Родственные слова ===
Наблюдения ''[[in vitro]]'' показывают, что движение сперматозоидов является сложным — сперматозоиды способны обходить препятствия и осуществлять активный поиск.
{{родств-блок
|умласк=
|уничиж=
|увелич=
|имена-собственные=
|существительные=
|прилагательные=
|числительные=
|местоимения=
|глаголы=
|наречия=
|предикативы=
|предлоги=
}}


=== Этимология ===
==== Продолжительность жизни сперматозоидов человека ====
Происходит от {{этимология:|}}
После периода [[сперматогенез|созревания]], составляющего около 64 дней, сперматозоид может сохраняться в организме мужчины до месяца. В эякуляте они способны выжить в зависимости от условий среды (свет, температура, влажность) до 24 часов. Во влагалище сперматозоиды погибают в течение нескольких часов. {{Нет АИ|30|07|2017}}


=== Фразеологизмы и устойчивые сочетания ===
== Сперматозоиды в растительном мире ==
*
В большинстве случаев сперматозоиды растений очень мелкие; исключение — сперматозоиды [[саговники|саговников]]: у некоторых видов они видны невооружённым глазом, достигая в диаметре 0,3 мм. Ядро у сперматозоидов растений обычно крупное, с небольшим количеством цитоплазмы.
Сперматозоиды растений также называют [[антерозоид]]ами<ref>{{ВТ-ЭСБЕ|Антерозоиды}}</ref>. Орган растений, в котором образуются сперматозоиды, называется [[антеридий|антеридием]].


=== Библиография ===
== Анабиоз в ветеринарии ==
*
Благодаря анабиозу расход энергетических ресурсов на процессы жизнедеятельности спермиев и накопление продуктов метаболизма резко тормозятся, что увеличивает срок их жизни вне организма. Поэтому это явление широко используют в [[Искусственное осеменение|искусственном осеменении]]. В настоящее время известно несколько методов создания искусственного анабиоза спермиев:
* Понижение температуры до 2—4 градусов Цельсия.
* Глубокое охлаждение спермиев(до −196 градусов Цельсия).
* Снижение рН спермы до 6,3—6,4 применением органических кислот.
* Применение химических ингибиторов метаболических процессов в спермиях.<ref>{{Книга|автор=Н.И.Полянцев, А.И.Афанасьев|заглавие=Акушерство, гинекология и биотехника размножения животных|ответственный=|издание=|место=СПб.|издательство=Лань|год=2012|страницы=|страниц=400|isbn=|isbn2=}}</ref>


{{improve|mk|??}}
== См. также ==
{{Категория|язык=mk|Клетки||}}
{{Родственные проекты|Викисловарь=сперматозоид|Тема=Сперматозоид}}
{{длина слова|12|lang=mk}}
* [[Сперма]]
* [[Сперматида]]
* [[Сперматогенез]]
* [[Спермограмма]]
* [[Поллюция]]
* [[Гемато-тестикулярный барьер]]
* [[Антиспермальные антитела]]
* [[Экстракорпоральное оплодотворение]]


{{multilang|2}}
== Примечания ==
{{примечания}}
 
== Литература ==
* ''Дроздов А. Л., Иванков В. Н.'' Морфология гамет животных. Значение для систематики и филогенетики. — М., Изд. дом «Круглый год», 2000. — 460 с.: илл.
 
{{Библиоинформация}}
 
[[Категория:Клетки зародышевого пути]]
[[Категория:Половое размножение]]
[[Категория:Клетки эукариот]]
[[Категория:Сперма]]
[[Категория:Репродуктология]]

Текущая версия от 04:46, 3 марта 2026

Шаблон:Falseredirect

Файл:Sperm-egg.jpg
Сперматозоид и яйцеклетка в момент оплодотворения

Сперматозо́ид (от Шаблон:Lang-grc род. п. Шаблон:Lang-grc2 здесь «сперма» + Шаблон:Lang-grc2 «жизнь» + Шаблон:Lang-grc2 «вид, облик», Шаблон:Lang-lat) — мужская половая клетка (гамета) размножающихся посредством оогамии организмов. Сперматозоиды обычно обладают способностью к активному движению и служат для оплодотворения женской гаметы — яйцеклетки. Обычно они значительно меньше яйцеклеток, поскольку не содержат столь значительного количества цитоплазмы и производятся организмом одновременно в значительном количестве<ref name="БРЭ">Шаблон:БРЭ</ref>.

Типичное строение сперматозоида отражает форму общего предка животных и грибов: одноклеточный ядерный организм, передвигающийся за счёт жгутика в задней части, используя его подобно хвосту. Обширная группа происходящих от него организмов включает в себя животных, большинство грибов и некоторые группы протистов и называется кланом заднежгутиковых. У большинства других жгутиковых эукариот жгутик спереди.

В широком смысле слова по традиции сперматозоидами иногда называют мужские половые клетки также у растений, к ним применяют также термины спермии или антерозоиды (их применяют также к традиционно сближавшимся с растениями грибам).

Сперматозоиды у животных

Разнообразие сперматозоидов у животных

У разных видов животных сперматозоиды устроены по-разному, однако, общие черты строения всё же имеются. У типичного сперматозоида позвоночных животных выделяют головку, среднюю часть и хвост (жгутик)<ref>Спермий Шаблон:Wayback // Ветеринарный энциклопедический словарь — М.: Советская энциклопедия, 1981. — 640 с.</ref>.

В головке расположено гаплоидное ядро (несущее хромосомы), акросома (несущая литические ферменты, необходимые для растворения оболочки яйцеклетки) и центриоль, которая формирует цитоскелет жгутика. Между головкой и средней частью находится сужение клетки, так называемая шейка. В средней части располагается митохондрион — гигантская спиральная митохондрия. Жгутик служит для движения сперматозоида.

У большинства животных сперматозоид имеет типичное строение, описанное выше. Но встречаются исключения. Количество жгутиков может быть больше одного. Так, у аквариумной рыбы тетрадон сперматозоиды несут по два жгутика. У некоторых ракообразных сперматозоиды несут по нескольку жгутиков. У круглых червей сперматозоиды вообще лишены жгутиков (в ходе эволюции все клетки этого типа животных утратили реснички и жгутики), они имеют амебоидную форму и передвигаются с помощью ложноножек. У тритона хвост несёт «ундулирующую мембрану» (плавник). Головки сперматозоидов очень разнообразны. У человека головка сперматозоида яйцевидная, сплющенная с боков. У мышей и крыс — в форме крючка. У низших ракообразных бывают шарообразные сперматозоиды. У некоторых сумчатых животных сперматозоиды сдвоенные и движутся в паре, при этом синхронно бьют хвостами. Разделение происходит непосредственно перед оплодотворением яйцеклетки.

Сперматозоиды имеют микроскопические размеры, как правило, длина сперматозоида от нескольких десятков до нескольких сотен микрометров. Размеры сперматозоидов также сильно варьируют и не коррелируют с размером взрослого животного. Например, сперматозоиды мыши крупнее сперматозоидов человека в 1,5 раза. А сперматозоиды тритона крупнее сперматозоидов человека в несколько раз.

Сперматозоиды человека

Открытие сперматозоидов

Впервые сперматозоиды были описаны голландским микроскопистом Антони ван Левенгуком в 1677 году. По признанию самого Левенгука, о «семенных зверьках» (так назвал их Левенгук) ему сообщил его друг, студент-медик Иоганн Гам (Johan Ham). И хотя формально открытие сперматозоидов принадлежит Гаму, детально рассмотрел, зарисовал и описал сперматозоиды Левенгук. Первыми были открыты сперматозоиды человека, вскоре Левенгук описал сперматозоиды многих животных. Левенгук сразу высказал предположение, что «семенные зверьки» участвуют в зачатии, о чём сообщил специальным письмом в Британское Королевское научное общество. Однако на протяжении ещё почти века в науке доминировала точка зрения, что сперматозоиды являются паразитическими организмами в сперме, а оплодотворяет сама семенная жидкость. Роль сперматозоидов в оплодотворении была доказана итальянским естествоиспытателем Ладзаро Спалланцани. Термин «сперматозоид» появился только в начале XIX века. Его ввёл академик Петербургской Академии наук, немец по происхождению Карл Эрнст фон Бэр.

Синонимы, этимология

В источниках на русском языке, особенно в старых, могут встречаться названия синонимы: спер­мий, жив­чик, семенная нить, семенные тельца<ref name="БРЭ" /><ref>Шаблон:ВТ-ЭСБЕ</ref><ref>Шаблон:ВТ-ЭСБЕ</ref><ref name="БСЭ3">Шаблон:БСЭ3</ref>.

Современное название происходит от «сперматических животных», открытых Левенгуком и Гамом, и вначале считавших их отдельными живыми существами, носителями сформированного зародыша (от spermatozoa, семя (spermatos) + живое существо (zoon) + вид (eidos))<ref name="БСЭ3" /><ref>Шаблон:ВТ-ЭСБЕ</ref><ref name="БМЭ3">Шаблон:БМЭ3</ref>.

Строение и функция

Файл:Simplified spermatozoon diagram-ru.svg
Строение сперматозоида

Сперматозоид человека — это специализированная клетка, строение которой позволяет ей выполнить свою функцию: преодолеть половые пути женщины и проникнуть в яйцеклетку, чтобы внести в неё генетический материал мужчины. Сперматозоид, сливаясь с яйцеклеткой, оплодотворяет её.

Файл:Sperm.ogv
Видно движение живых сперматозоидов человека под микроскопом, светлое поле

В организме человека сперматозоид является самой маленькой клеткой тела (если учитывать только саму головку без хвостика). Общая длина сперматозоида у человека равна приблизительно 55 мкм. Головка составляет приблизительно 5,0 мкм в длину, 3,5 мкм в ширину и 2,5 мкм в высоту, средний участок и хвостик — соответственно, приблизительно 4,5 и 45 мкм в длину<ref name="anat">Основные анатомические и физиологические данные для использования в радиационной безопасности: референтные значения. Публикация МКРЗ 89. — М: Издательство «Медкнига», 2007. — С. 184.</ref>.

Малые размеры, вероятно, необходимы для быстрого движения сперматозоида. Для уменьшения размера сперматозоида при его созревании происходят специальные преобразования: ядро уплотняется за счёт уникального механизма конденсации хроматина (из ядра удаляются гистоны, и ДНК связывается с белками-протаминами), большая часть цитоплазмы выбрасывается из сперматозоида в виде так называемой «цитоплазматической капли», остаются только самые необходимые органеллы.

Сперматозоид мужчины имеет типичное строение и состоит из головки, средней части и хвоста.

Головка сперматозоида человека имеет форму эллипсоида, сжатого с боков, с одной из сторон имеется небольшая ямка, поэтому иногда говорят о «ложковидной» форме головки сперматозоида у человека. В головке сперматозоида располагаются следующие клеточные структуры:

  • Ядро, несущее одинарный набор хромосом. Такое ядро называют гаплоидным. После слияния сперматозоида и яйцеклетки (ядро которой также гаплоидно) образуется зигота — новый диплоидный организм, несущий материнские и отцовские хромосомы. При сперматогенезе (развитии сперматозоидов) образуются сперматозоиды двух типов: несущие X-хромосому и несущие Y-хромосому. При оплодотворении яйцеклетки X-несущим сперматозоидом формируется эмбрион женского пола (Y-несущим=мужского). Ядро сперматозоида значительно мельче ядер других клеток, это во многом связано с уникальной организацией строения хроматина сперматозоида (см. протамины). В связи с сильной конденсацией хроматин неактивен — в ядре сперматозоида не синтезируется РНК.
  • Акросома — видоизменённый аппарат Гольджи — мембранный пузырёк, несущий ~ 15 литических ферментов (главный=акрозин) — вещества, растворяющие оболочку яйцеклетки. Акросома занимает около половины объёма головки и по своему размеру приблизительно равна ядру. Она лежит спереди от ядра и покрывает собой половину ядра (поэтому часто акросому сравнивают с шапочкой). При контакте с яйцеклеткой акросома выбрасывает свои ферменты наружу и растворяет небольшой участок оболочки яйцеклетки, благодаря чему образуется небольшой «проход» для проникновения сперматозоида.
  • Центросома — центр организации микротрубочек, который обеспечивает движение хвоста сперматозоида, а также предположительно участвует в сближении ядер зиготы и первом клеточном делении зиготы.

Позади головки располагается так называемая «средняя часть» сперматозоида. От головки среднюю часть отделяет небольшое сужение — «шейка». Позади средней части располагается хвост. Через всю среднюю часть сперматозоида проходит цитоскелет жгутика, который состоит из микротрубочек. В средней части вокруг цитоскелета жгутика располагается митохондрион, состоящий из 28 митохондрий. Митохондрион имеет спиральную форму и как бы обвивает цитоскелет жгутика. Митохондрион выполняет функцию синтеза АТФ и тем самым обеспечивает движение жгутика.

Хвост, или жгутик, расположен за средней частью. Он тоньше средней части и значительно длиннее её. Хвост — орган движения сперматозоида. Его строение типично для клеточных жгутиков эукариот.

Движение сперматозоидов человека

Сперматозоид человека движется при помощи жгутика. Во время движения сперматозоид обычно вращается вокруг своей оси. Скорость движения сперматозоида человека может достигать 0,1 мм в сек. или более 30 см в час. У женщины приблизительно через 1—2 часа после коитуса с эякуляцией первые сперматозоиды достигают ампулярной части фаллопиевой трубы (той части, где происходит оплодотворение).

В организме мужчины сперматозоиды находятся в неактивном состоянии, движения жгутиков у них незначительны. Перемещение сперматозоидов по половым путям мужчины (семенные канальцы, проток эпидидимиса, семявыносящий проток) происходит пассивно за счёт перистальтических сокращений мышц протоков и биения ресничек клеток стенок протоков. Сперматозоиды приобретают активность после эякуляции за счёт воздействия на них ферментов простатического сока.

Движение сперматозоидов по половым путям женщины является самостоятельным и осуществляется против движения жидкости. Для осуществления оплодотворения сперматозоидам необходимо преодолеть путь длиной около 20 см (цервикальный канал — около 2 см, полость матки — около 5 см, фаллопиева труба — около 12 см).

Среда влагалища является губительной для сперматозоидов, семенная жидкость нейтрализует влагалищные кислоты и частично подавляет действие иммунной системы женщины против сперматозоидов. Из влагалища сперматозоиды движутся по направлению к шейке матки. Направление движения сперматозоид определяет, воспринимая pH окружающей среды. Он движется по направлению уменьшения кислотности; pH влагалища — около 6,0; pH шейки матки — около 7,2. Как правило, большая часть сперматозоидов не способна достичь шейки матки и погибает во влагалище (по критериям ВОЗ, используемым в посткоитальном тесте, спустя 2 часа после коитуса во влагалище не остаётся живых сперматозоидов). Прохождение канала шейки матки является для сперматозоидов сложным из-за наличия в нём цервикальной слизи. После прохождения шейки матки сперматозоиды оказываются в матке, среда которой благоприятна для сперматозоидов, в матке они могут достаточно долго сохранять свою подвижность (отдельные сперматозоиды — до 3—4 дней<ref name="anat"/>). Среда матки оказывает на сперматозоиды активирующее действие, их подвижность значительно возрастает. Это явление получило название «капацитация». Для успешного оплодотворения в матку должно проникнуть не менее 10 млн сперматозоидов. Из матки сперматозоиды направляются в фаллопиевы трубы, направление к которым и внутри которых сперматозоиды определяют по току жидкости. Показано, что сперматозоиды обладают реотаксисом, то есть способностью двигаться против течения. Ток жидкости в фаллопиевой трубе создают реснички эпителия, а также перистальтические сокращения мышечной стенки трубы. Большая часть сперматозоидов не может достичь конца фаллопиевой трубы — так называемой «воронки», или «ампулы», где происходит оплодотворение. Из нескольких миллионов сперматозоидов, вошедших в матку, лишь несколько тысяч достигают ампулярной части фаллопиевой трубы. Каким образом сперматозоид человека разыскивает яйцеклетку в воронке фаллопиевой трубы, остаётся неясным. Доказано наличие у сперматозоидов человека хемотаксиса — движения по направлению к аттрактантам, выделяемым яйцеклеткойШаблон:Нет АИ.

Наблюдения in vitro показывают, что движение сперматозоидов является сложным — сперматозоиды способны обходить препятствия и осуществлять активный поиск.

Продолжительность жизни сперматозоидов человека

После периода созревания, составляющего около 64 дней, сперматозоид может сохраняться в организме мужчины до месяца. В эякуляте они способны выжить в зависимости от условий среды (свет, температура, влажность) до 24 часов. Во влагалище сперматозоиды погибают в течение нескольких часов. Шаблон:Нет АИ

Сперматозоиды в растительном мире

В большинстве случаев сперматозоиды растений очень мелкие; исключение — сперматозоиды саговников: у некоторых видов они видны невооружённым глазом, достигая в диаметре 0,3 мм. Ядро у сперматозоидов растений обычно крупное, с небольшим количеством цитоплазмы. Сперматозоиды растений также называют антерозоидами<ref>Шаблон:ВТ-ЭСБЕ</ref>. Орган растений, в котором образуются сперматозоиды, называется антеридием.

Анабиоз в ветеринарии

Благодаря анабиозу расход энергетических ресурсов на процессы жизнедеятельности спермиев и накопление продуктов метаболизма резко тормозятся, что увеличивает срок их жизни вне организма. Поэтому это явление широко используют в искусственном осеменении. В настоящее время известно несколько методов создания искусственного анабиоза спермиев:

  • Понижение температуры до 2—4 градусов Цельсия.
  • Глубокое охлаждение спермиев(до −196 градусов Цельсия).
  • Снижение рН спермы до 6,3—6,4 применением органических кислот.
  • Применение химических ингибиторов метаболических процессов в спермиях.<ref>Шаблон:Книга</ref>

См. также

Шаблон:Родственные проекты

Примечания

Шаблон:Примечания

Литература

  • Дроздов А. Л., Иванков В. Н. Морфология гамет животных. Значение для систематики и филогенетики. — М., Изд. дом «Круглый год», 2000. — 460 с.: илл.

Шаблон:Библиоинформация

Источник — https://camokathomelab.servebeer.com/mediawiki/index.php?title=Сперматозоид&oldid=5223