Sperma

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 19. heinäkuuta 2021 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 44 muokkausta .

Siittiö ( toisesta kreikkalaisesta σπέρμα- suvusta σπέρματος tässä " sperma " + ζωή " elämä " + εἶδος " ulkonäkö , ulkonäkö", lat.  siittiö, siittiö ) on urospuolinen lisääntymisorganismi . Siittiöillä on yleensä kyky liikkua aktiivisesti ja hedelmöittää naaraspuolisen sukusolun - munasolun . Yleensä ne ovat paljon pienempiä kuin munat, koska ne eivät sisällä niin merkittävää määrää sytoplasmaa ja elimistö tuottaa niitä samanaikaisesti merkittävässä määrin [1] .

Siittiön tyypillinen rakenne heijastaa eläinten ja sienten yhteisen esi-isän muotoa : yksisoluinen ydinorganismi , joka liikkuu takaosassa olevan siiman avulla ja käyttää sitä hännän tavoin . Siitä johdettu laaja organismiryhmä sisältää eläimiä, useimpia sieniä ja joitain protistiryhmiä , ja sitä kutsutaan posterioriseksi flagellate - klaaniksi . Useimmilla muilla eukaryooteilla , joilla on siimat, ne ovat etuosassa.

Sanan laajassa merkityksessä perinteen mukaan urossukusoluja kutsutaan joskus myös kasveissa siittiöiksi, ja niihin käytetään myös termejä siittiö tai anterozoidi (niitä käytetään myös perinteisesti kasveja lähellä olevista sienistä).

Siittiöt eläimissä

Siittiöiden monimuotoisuus eläimissä

Eri eläinlajeissa siittiöt on järjestetty eri tavalla, mutta yhteisiä rakenteellisia piirteitä on silti. Tyypillisellä selkärankaisen siittiöllä on pää, keskiosa ja häntä ( flaellum ) [2] .

Pää sisältää haploidisen ytimen (jossa on kromosomeja ), akrosomin (jossa on munasolukalvon liuottamiseen tarvittavia lyyttisiä entsyymejä) ja sentriolia , joka muodostaa siimasolun sytoskeleton. Pään ja keskiosan välissä on solun kapeneminen, ns. Keskiosassa on mitokondrio  - jättimäinen kierremitokondrio . Siimaa käytetään siittiöiden siirtämiseen.

Useimmissa eläimissä siittiöillä on edellä kuvattu tyypillinen rakenne. Mutta poikkeuksiakin on. Siipien lukumäärä voi olla enemmän kuin yksi. Joten tetradonin akvaariokaloissa siittiöt kantavat kahta siipiä. Joissakin äyriäisissä siittiöissä on useita siimoja. Sukulamatojen siittiöistä puuttuu yleensä siima ( evoluution aikana kaikki tämän tyyppisten eläinten solut ovat menettäneet värekarvot ja siimot), niillä on ameboidimuotoinen muoto ja ne liikkuvat prolegien avulla . Newtissa hännässä on "aaltoileva kalvo" (evä). Siittiöiden päät ovat hyvin erilaisia. Ihmisillä siittiön pää on munamainen, sivusuunnassa litistynyt. Hiirillä ja rotilla - koukun  muodossa. Alemmilla äyriäisillä on pallomaiset siittiöt. Joissakin pussieläimissä siittiöt kaksinkertaistuvat ja liikkuvat pareittain samalla lyömällä häntäänsä. Erottaminen tapahtuu juuri ennen munan hedelmöittymistä.

Siittiöt ovat kooltaan mikroskooppisia, yleensä siittiöiden pituus on useista kymmenistä useisiin satoihin mikrometreihin. Siittiöiden koko vaihtelee myös suuresti, eikä se korreloi aikuisen koon kanssa. Esimerkiksi hiiren siittiöt ovat 1,5 kertaa suurempia kuin ihmisen siittiöt. Ja newts siittiöt ovat useita kertoja suurempia kuin ihmisen siittiöt.

Ihmisen siittiöt

Siittiöiden löytö

Siittiöt kuvaili ensimmäisen kerran hollantilainen mikroskooppi Anthony van Leeuwenhoek vuonna 1677. Leeuwenhoekin itsensä mukaan "siemeneläimistä" (kuten Leeuwenhoek niitä kutsui) kertoi hänelle hänen ystävänsä, lääketieteen opiskelija Johann Gam (Johan Ham). Ja vaikka muodollisesti siittiöiden löytö kuuluu Gamille, Leeuwenhoek tutki, piirsi ja kuvasi siittiöitä yksityiskohtaisesti. Ihmisen siittiöt löydettiin ensimmäisinä; Leeuwenhoek kuvaili pian monien eläinten siittiöitä. Leeuwenhoek ehdotti välittömästi, että "siemeneläimet" ovat mukana hedelmöittämisessä, mistä hän raportoi erityiskirjeessä British Royal Scientific Societylle. Tieteessä vallitsi kuitenkin lähes vuosisadan näkökulma, jonka mukaan siittiöt ovat loisorganismeja siemennesteessä ja siemenneste itse hedelmöittää. Siittiöiden roolin hedelmöityksessä todisti italialainen luonnontieteilijä Lazzaro Spallanzani . Termi "spermatozoon" ilmestyi vasta 1800-luvun alussa. Sen esitteli Pietarin tiedeakatemian akateemikko, syntyperäinen saksalainen Karl Ernst von Baer .

Synonyymit, etymologia

Venäjänkielisissä lähteissä, erityisesti vanhoissa, voi esiintyä synonyymien nimiä : siittiö, purukumi, siemenlanka, siemenrungot [3] [4] [5] [1] .

Nykyaikainen nimi tulee Leeuwenhoekin ja Gamin löytämistä "siittiöeläimistä" ja piti niitä aluksi erillisinä elävinä olentoina, muodostuneen alkion kantajina (siittiöistä, siemenistä (spermatos) + elävä olento (zoon) + laji (eidos) )) [6] [5] [7] .

Rakenne ja toiminta

Ihmisen siittiö on erikoistunut solu, jonka rakenne antaa sille mahdollisuuden suorittaa tehtävänsä: voittaa naisen sukupuolielimet ja tunkeutua munasoluun viedäkseen siihen miehen geneettisen materiaalin. Siittiösolu fuusioituu munan kanssa ja hedelmöittää sen.

Ihmiskehossa siittiö on kehon pienin solu (jos otamme huomioon vain itse pään ilman häntää). Ihmisen siittiön kokonaispituus on noin 55 mikronia. Pää on noin 5,0 µm pitkä, 3,5 µm leveä ja 2,5 µm korkea, keskialue ja häntä ovat vastaavasti noin 4,5 ja 45 µm pitkiä. [kahdeksan]

Pieni koko on luultavasti välttämätön siittiöiden nopealle liikkeelle. Siittiöiden koon pienentämiseksi sen kypsymisen aikana tapahtuu erityisiä transformaatioita: tuma tihenee ainutlaatuisen kromatiinin kondensaatiomekanismin ansiosta ( histonit poistetaan ytimestä ja DNA sitoutuu protamiiniproteiineihin ), suurin osa sytoplasmasta poistuu siittiöt niin sanotun "sytoplasmisen pisaran" muodossa ovat vain tärkeimmät organellit .

Miesten siittiöllä on tyypillinen rakenne ja se koostuu päästä, keskiosasta ja hännästä.

Ihmisen siittiön pää on ellipsoidin muotoinen, sivulta puristettuna, toisella sivulla on pieni reikä, joten joskus puhutaan ihmisen siittiön pään "lusikan muotoisesta" muodosta. Seuraavat solurakenteet sijaitsevat siittiön päässä:

  • Ydin , joka kantaa yhtä kromosomisarjaa . Tällaista ydintä kutsutaan haploidiksi . Siittiöiden ja munasolun (jonka ydin on myös haploidinen) fuusion jälkeen muodostuu tsygootti  - uusi diploidi organismi, joka kantaa äidin ja isän kromosomeja . Spermatogeneesin (siittiöiden kehittymisen) aikanamuodostuu kahden tyyppisiä siittiöitä: X-kromosomia kantavia ja Y-kromosomia kantavia siittiöitä. Kun munasolu hedelmöitetään X-solun kantavalla siittiöllä, muodostuu naarasalkio. Kun munasolu hedelmöitetään Y:tä sisältävällä siittiöllä, muodostuu miespuolinen alkio. Siittiön ydin on paljon pienempi kuin muiden solujen tumat, mikä johtuu suurelta osin siittiöiden kromatiinirakenteen ainutlaatuisesta järjestäytymisestä (katso protamiinit ). Voimakkaan kondensaation vuoksi kromatiini on inaktiivinen - siittiön ytimessä ei syntetisoidu RNA :ta .
  • Acrosome  - modifioitu Golgi-laite - kalvovesikkeli, joka kuljettaa lyyttisiä entsyymejä  - aineita, jotka liuottavat munasolukalvon. Akrosomi vie noin puolet pään tilavuudesta ja on kooltaan suunnilleen yhtä suuri kuin ydin. Se sijaitsee ytimen edessä ja peittää puolet ytimestä (siksi akrosomia verrataan usein korkkiin). Joutuessaan kosketuksiin munasolun kanssa akrosomi vapauttaa entsyyminsä ja liuottaa pienen osan munasolun kalvosta, mikä luo pienen "käytävän" siittiöiden sisäänpääsyä varten. Akrosomi sisältää noin 15 lyyttistä entsyymiä, joista tärkein on akrosiini .
  • Sentosomi  on mikrotubulusten organisoitumisen keskus, joka saa aikaan siittiön hännän liikkeen, ja se on myös oletettavasti osallisena tsygootin tumien lähentymisessä ja tsygootin ensimmäisessä solun jakautumisessa .

Pään takana on siittiön niin sanottu " keskiosa ". Keskiosa on erotettu päästä pienellä kavennuksella - "niskalla". Keskiosan takana on häntä. Siiman sytoskeleton, joka koostuu mikrotubuluksista , kulkee siittiön koko keskiosan läpi . Siiman sytoskeleton ympärillä keskiosassa sijaitsee mitokondrio , joka koostuu 28 mitokondriosta. Mitokondriolla on spiraalimainen muoto, ja se ikään kuin kietoutuu flagellumin sytoskeleton ympärille. Mitokondrio suorittaa ATP -synteesin toiminnon ja varmistaa siten siiman liikkeen.

Häntä eli flagellum sijaitsee keskiosan takana. Se on ohuempi kuin keskiosa ja paljon pidempi kuin se. Häntä on siittiöiden liikeelin. Sen rakenne on tyypillinen eukaryoottisoluille .

Ihmisen siittiöiden liike

Ihmisen siittiö liikkuu siimasolun avulla . Liikkumisen aikana siittiö yleensä pyörii akselinsa ympäri. Ihmisen siittiön liikenopeus voi olla 0,1 mm sekunnissa. tai yli 30 cm tunnissa. Naisella ensimmäiset siittiöt saavuttavat munanjohtimen ampullaarisen osan (osaan, jossa hedelmöitys tapahtuu ) noin 1-2 tuntia yhdynnässä siemensyöksyllä .

Miehen kehossa siittiöt ovat inaktiivisessa tilassa, niiden siipien liikkeet ovat merkityksettömiä. Siittiöiden liikkuminen miehen sukupuolielimiä pitkin (sikiötiehyet, lisäkivestiehy, suonet) tapahtuu passiivisesti johtuen kanavien lihasten peristalttisista supistuksista ja kanavien seinämien solujen värekarvoista. Siittiöt aktivoituvat ejakulaation jälkeen eturauhasen mehuentsyymien vaikutuksesta niihin.

Siittiöiden liike naisen sukupuolielinten kautta on riippumatonta ja tapahtuu nesteen liikettä vastaan. Hedelmöitystä varten siittiöiden on ylitettävä noin 20 cm pitkä polku ( kohdunkaulan kanava - noin 2 cm, kohdun  ontelo  - noin 5 cm, munanjohdin - noin 12 cm).

Emättimen ympäristö on haitallista siittiöille, siemenneste neutraloi emättimen happoja ja osittain tukahduttaa naisen immuunijärjestelmän toiminnan siittiöitä vastaan. Emättimestä siittiöt liikkuvat kohti kohdunkaulaa. Siittiöiden liikesuunta määrittää ympäristön pH :n havaitsemisen . Se liikkuu happamuuden vähentämisen suuntaan; Emättimen pH on noin 6,0, kohdunkaulan pH on noin 7,2. Pääsääntöisesti suurin osa siittiöistä ei pääse kohdunkaulaan ja kuolee emättimessä ( postcoitaal-testissä käytettyjen WHO -kriteerien mukaan emättimeen ei jää eläviä siittiöitä 2 tunnin kuluttua yhdynnästä). Kohdunkaulan kanavan kulku on siittiöille vaikeaa, koska siinä on kohdunkaulan limaa . Kohdunkaulan läpi kulkeutuessaan siittiöt päätyvät kohtuun, jonka ympäristö on siittiöille suotuisa, ja kohdussa ne voivat säilyttää liikkuvuutensa pitkään (yksittäinen siittiö jopa 3-4 päivää [8] ). Kohdun ympäristöllä on aktivoiva vaikutus siittiöihin, niiden liikkuvuus lisääntyy merkittävästi. Tätä ilmiötä on kutsuttu " kapasitaatioksi ". Onnistunut hedelmöitys edellyttää vähintään 10 miljoonan siittiöiden pääsyä kohtuun. Kohdusta siittiöt kulkeutuvat munanjohtimiin, joihin nestevirtaus määrää siittiöiden suunnan ja sisällä. Siittiöillä on osoitettu olevan reotaksia , joka on kyky liikkua virtaa vastaan. Nestevirtauksen munanjohtimessa synnyttävät epiteelin värekarvot sekä putken lihaksen seinämän peristalttiset supistukset. Suurin osa siittiöistä ei pääse munanjohtimen päähän - niin sanottuun "suppiloon" tai "ampulliin", jossa hedelmöitys tapahtuu. Useista miljoonista kohtuun tulevista siittiöistä vain muutama tuhat saavuttaa munanjohtimen ampullan. Se , kuinka ihmisen siittiö etsii munaa munanjohtimen infundibulumista, on edelleen epäselvä. On todistettu, että ihmisen siittiöillä on kemotaksis  eli liike munan erittämiä houkutuksia kohti .

In vitro -havainnot osoittavat, että siittiöiden liike on monimutkaista - siittiöt pystyvät ohittamaan esteet ja etsimään aktiivisesti.

Ihmisen siittiöiden elinikä

Noin 64 päivän kypsymisajan jälkeen siittiöt voivat pysyä miehen kehossa jopa kuukauden ajan. Ejakulaatissa ne pystyvät selviytymään ympäristöolosuhteista (valo, lämpötila, kosteus) riippuen jopa 24 tuntia. Emättimessä siittiöt kuolevat muutamassa tunnissa. Kohdunkaulassa, kohdussa ja munanjohtimissa siittiöt pysyvät elossa jopa 9 päivää.

Siittiöt kasvimaailmassa

Useimmissa tapauksissa kasvien siittiöt ovat hyvin pieniä; Poikkeuksena ovat kyadsien siittiöt : joissakin lajeissa ne näkyvät paljaalla silmällä, ja niiden halkaisija on 0,3 mm. Kasvin siittiöiden ydin on yleensä suuri, ja siinä on pieni määrä sytoplasmaa. Kasvien siittiöitä kutsutaan myös anterozoideiksi [9] . Kasvielintä, jossa siittiöitä tuotetaan, kutsutaan antheridiumiksi .

Anabioosi eläinlääketieteessä

Anabioosin ansiosta energiaresurssien kulutus siittiöiden elintärkeistä prosesseista ja aineenvaihduntatuotteiden kertyminen estyy jyrkästi, mikä lisää niiden elämää kehon ulkopuolella. Siksi tätä ilmiötä käytetään laajasti keinosiemennyksessä . Tällä hetkellä on olemassa useita menetelmiä keinotekoisen siittiöiden anabioosin luomiseksi:

  • Lämpötila laskee 2-4 asteeseen.
  • Siittiöiden syvä jäähdytys (jopa -196 celsiusastetta).
  • Siittiöiden pH:n alentaminen 6,3-6,4:ään käyttämällä orgaanisia happoja.
  • Metaboliaprosessien kemiallisten estäjien käyttö siittiöissä. [kymmenen]

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ 1 2 siittiö  // Suuri venäläinen tietosanakirja  : [35 osana]  / ch. toim. Yu. S. Osipov . - M .  : Suuri venäläinen tietosanakirja, 2004-2017.
  2. ↑ Sperma - arkistokopio , päivätty 16. kesäkuuta 2021 Wayback Machinessa // Veterinary Encyclopedic Dictionary  - M .: Soviet Encyclopedia, 1981. - 640 s.
  3. ↑ Siittiöt // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron  : 86 nidettä (82 osaa ja 4 lisäosaa). - Pietari. , 1890-1907.
  4. ↑ Fausek V. A. Zhivchiki // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron  : 86 nidettä (82 osaa ja 4 lisäosaa). - Pietari. , 1890-1907.
  5. ↑ 1 2 siittiö // Suuri Neuvostoliiton Encyclopedia  : [30 nidettä]  / ch. toim. A. M. Prokhorov . - 3. painos - M .  : Neuvostoliiton tietosanakirja, 1969-1978.
  6. ↑ Shimkevich V. M. Embryology // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron  : 86 osassa (82 osaa ja 4 lisäosaa). - Pietari. , 1890-1907.
  7. ↑ Siittiöt  / Mazin V.V. // Big Medical Encyclopedia  : 30 osana  / ch. toim. B. V. Petrovski . - 3. painos - M .  : Neuvostoliiton tietosanakirja , 1985. - T. 24: Verisuoniompelu - Tenioosi. — 544 s. : sairas.
  8. ↑ 1 2 Anatomiset ja fysiologiset perustiedot säteilyturvallisuuteen: vertailuarvot. ICRP-julkaisu 89. - M: Medkniga Publishing House, 2007. - s. 184.
  9. ↑ Anterozoids // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron  : 86 nidettä (82 osaa ja 4 lisäosaa). - Pietari. , 1890-1907.
  10. ↑ N.I.Polyantsev, A.I.Afanasiev. Synnytys, gynekologia ja eläinten lisääntymisen biotekniikka. - Pietari. : Lan, 2012. - 400 s.

Kirjallisuus

  • Drozdov A. L., Ivankov V. N. Eläinten sukusolujen morfologia. Merkitys systematiikan ja filogenetiikan kannalta. - M., toim. talo "Ympäri vuoden", 2000. - 460 s.: ill.
  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat