Гаметогенезразвитие и строение спермиев

Видео: Изучаем молекулярное строение молекулы спермы

Мужские половые клетки — спермии были открыты А. Левенгуком в 1677 г. и названы им анималькулями (зверьками). Левенгук ошибочно принял их за зародыш будущих организмов. Развитие спермиев, ЕЛИ сперматогенез, у млекопитающих совершается в стенках извитых канальцев семенника и слагается из четырех стадий: размножения, роста, созревания и формирования.

Стадия размножения. В извитых семенных канальцах клетки, занимающие самое наружное положение в стенке канальца (рис. 27), усиленно делятся, образуя сперматогонии — мелкие клетки с плотным, хорошо красящимся ядром и небольшим количеством цитоплазмы- они усиленно поглощают питательные вещества, необходимые для новообразования клеток. У разных животных происходит разное число циклов деления, но чаще всего не менее десяти. В результате из одной начальной клетки образуется свыше тысячи спертматогониев.

Стадия роста. Образовавшиеся в результате последнего цикла деления клетки утрачивают способность делиться, а благодаря усиленной ассимиляции питательных веществ они увеличиваются в размере. Вместе с тем в ядре происходит подготовка к делению: в нем появляются удвоенные хромосомы,

парные хромосомы сближаются, образуя группы, которые хотя и состоят из двух хромосом, но так как каждая из них удвоена, то группы называют тетрадами (tetra — четыре). Половые клетки в стадии роста называют сперматоцитом I порядка. Расположены они непосредственно под

Видео: СМОТРИТСЯ НА ОДНОМ ДЫХАНИИ - РЕКОМЕНДУЮ ВАМ ДРУЗЬЯ. (Трехлебов 2014,2015,2016,2017,2018,2019 )

ем сперматогониев, сос-^-ч второй (считая снару-эй самых крупных клеенки извитого семенного канальца (рис. 27). Они большое рыхлое ядро со слабо выраженной грубой хроматиновой структурой значительный слой цитоплазмы.Сперматоциты I по-вступают в стадию созревания, причем у животных с сезонным ритмом размножения это происходит в период появления половой активности, ay других животных сразу после завершения стадии роста.



Рис. 27. Поперечный срез извитых семенных канальцев (схема):

1 — стенка извитого канальца- 2 — просвет извитого канальца- 3 — соединительная ткань между канальцами дольки семенника- 4 — слерматогонии- 5 — сперматоциты I порядка- 6 — сперматиды ранние- 7 — сперматиды поздние- 8 — спермин- 9 — ядро сертолие-вой клетки- Ю — оболочка извитого канальца.

Стадия созревания протекает сравнительно быстро и состоит из двух быстро следующих одно за другим делений созревания, причем происходит уменьшение числа хромосом и клетки из незрелых, с диплоидным набором хромосом, становятся зрелыми, с гаплоидным набором хромосом. Первое деление созревания называется редукционным или мейозом. В процессе мейоза к полюсам клетки из каждой тетрады отходят не половинки от каждой хромосомы, как при митозе, а целые, но удвоенные хромосомы. В результате возникают сперматоциты II порядка с половинным (гаплоидным) числом хромосом. Лежат они глубже спермато-цитов I порядка, то есть ближе к просвету извитого канальца. Сперматоциты II порядка существуют очень кратковременно. Так как их хромосомы удвоены, они имеют возможность сразу же приступить к новому делению. Это второе деление созревания совершается путем митоза, и образующиеся в процессе его клетки называются сперматидами. Они тоже с гаплоидным количеством хромосом, Мейоз и митоз могут меняться очередностью. Таким образом, в сперматидах содержится вдвое меньшее количество ядерного вещества по сравнению со всеми предшествующими формами половых клеток. Сперматиды вначале представляют собой небольшие округлые клетки с бледно красящимся ядром. Располагаются они непосредственно у просвета извитого семенного канальца, нередко в несколько слоев.

Стадия формирования характеризуется тем, что сперматиды постепенно преобразуются в спермин. Процесс формирования спермиев у разных животных протекает несколько различно, но имеет и общие черты. Они сводятся к следующему, Сперматиды вступают в тесную связь с центральными отростками сертолиевых клеток стенки извитого канальца. Около отростка каждой такой клетки образуется группа сперматид, которые к этому времени из округлых становятся грушевидными. Ядра их уменьшаются, становятся более плотными, приобретают типичную для животных каждого вида формуй смещаются к узкому концу клетки. Этим концом сперматиды погружены

Видео: Трехлебов.А.В. отвечает на вопросы: В ЧЕМ СМЫСЛ ЖИЗНИ ? ДЛЯ ЧЕГО ЧЕЛОВЕК УМИРАЕТ

Рис. 28. Схема строения спермия:

А — общий вид- Б — электронно-микроскопическая картина строения разных отделов спермия на поперечном разрезе и пространственной модели (В), / — головка: /—ядро- 2—• цитоплазма- 3 — акросома- // — шейка: 4 — передний узелок- 5 — задний узелок- 6 — промежуточная масса- /// — связующий отдел хвоста или тело: 7 — осевая нить- 8 — она же, по данным электронной микроскопии (состоит из девяти парных и двух центральных фибрилл)- 9 — спиральная нить митохондрий- 10 — она же по электроннограммс- //—девять опорных тяжей- 12 — замыкающее кольцо- /V — хвост: о, — главный отдел хвоста- 13 — фиброзный слой- б — концевой отдел хвоста.

в цитоплазму отростка сертолиевой клетки. Пластинчатый комплекс также смещается в узкий конец сперматиды, располагаясь впереди ядра. Центросома, наоборот, отходит в расширенный конец сперматиды- обе центриоли располагаются на оси, проходящей через центросому и ядро. Из удаленной от ядра центриоли вырастает осевая нить хвоста, которая частично обволакивается цитоплазмой, спускающейся с расширенного конца сперматиды. Часть цитоплазмы рассасывается.

Вполне развитый спермий имеет головку, шейку, связующий отдел, или тело, и хвост (рис. 28). Большая часть головки занята ядром с узкой каемкой цитоплазмы вокруг него. В передней части головки цитоплазма образует перфораторий, в котором находится плотное тельце — акросома, образованная из пластинчатого комплекса. При его участии выделяется фермент — гиалуронидаза. В шейке, расположенной между головкой и связующим отделом, находятся центриоли, образующие передний и задний узелки, связанные промежуточной массой. Отходящая от дистальной центриоли осевая нить тянется вдоль связующего и хвостового отделов спермия. По данным электронной микроскопии, осевая нить построена аналогично мер- / цательным ресничкам и центриолям из девяти парных нитей, расположенных по окружности, и из двух парных — в центре. В связующем отделе

кроме осевой нити, имеется спиральная нить, состоящая из митохондрий

В конце связующего отдела находится замыкающее кольцо, образованное из центросомы. Связующий отдел богат гликогеном и липином,которые расходуются при движении спермия. В митохондриях происходит трансформация энергии, необходимой для движения. Хвостовой: состоит из главного отдела, где вокруг осевой нити расположен цитоплазматический чехлик, и концевого отдела, или концевой нити, лишенной плазмы (IV—а, б).

У животных с внешним осеменением (костистые и осетровые рыбы) спермии обычно построены симметрично. У животных с внутренним осеменением, к числу которых принадлежат и сельскохозяйственные животные, спермии имеют асимметричное строение: головка прикреплена к хвосту несколько сбоку. По форме головки спермин разных животных также отличаются друг от друга. Длина спермия (по данным Г. А. Шмидта) быка 65 мкм, у жеребца — 55—60, у козла — 55, у кота — 60, у собаки— 66, у морской свинки — 100 мкм.

По мере формирования спермин постепенно выходят из стенки канальца, причем в просвет канальца свешиваются хвостики, в то время как головки находятся еще в стенке канальца. Затем освобождаются головки, и спермин оказываются свободно лежащими в просвете канальца. Вскоре после этого спермин приобретают способность к активному перемещению. У асимметричных спермиев поступательное движение осуществляется благодаря сочетанию змееобразного движения хвоста с вращением вокруг собственной оси. Траектория их движения имеет форму спирали. Двигаются спермин со скоростью около 2 мм в секунду.

В придатке семенника спермин приобретают липопротеиновый покров, который придает им одноименный заряд, предохраняющий от слипания, и делает их более устойчивыми.

У большинства сельскохозяйственных животных сперматогенез совершается непрерывно в течение всего года, периодически ослабляясь или усиливаясь. У верблюда и оленя он происходит лишь в определенные сезоны года.<< ПредыдушаяСледующая >>
Внимание, только СЕГОДНЯ!