Спермии их строение, энергетика, скорость и виды движения.
Спермий — своеобразно построенная клетка, которая коренным образом отличается от всех других клеток организма. В спермии различают четыре основные части: головку, шейку, тело и длинный подвижный хвостик. Спермии сельскохозяйственных животных по величине, форме и активности резко отличаются от яйцеклеток.
Длина спермиев млекопитающих примерно в 2 раза меньше диаметра яйцевой клетки, а объем спермия в 160 тыс. раз меньше яйца. Величина спермиев колеблется в пределах 50—80 мкм. Так, у быка, барана длина спермиев 75— 80 мкм, у козла —60—65, у жеребца — 50—60, у хряка — 50—55 мкм.
Головка спермия состоит преимущественно из нуклеопротеидов и незначительного количества свободного белка, лецитина и солей. Нукле- опротеид — сложный белок, состоящий из дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и простого белка (гистона). Количество ДНК, видимо, постоянно, так как уменьшение его вызывает у быков бесплодие. В состав гистона входит около 18 различных аминокислот, первое место из которых занимает аргинин (25 %). Для нормального спермиогенеза необходимы также лейцин, изолейцин, треонин, лизин, серин, цистин и другие аминокислоты. ДНК составляет до 55 % сухого вещества головки спермия, а вместе с гистоном — 80—83 %. Кроме нук- леопротеида в головке спермия имеется второй белок — липопротеин (17— 20 %), который находится в основном в акросоме. Таким образом, головка спермиев млекопитающих на 96—97 % состоит из белка.
|
|
|
Длина головки 7—мкм, ширина 5 и толщина 1—1,5мкм. Большую часть головки занимает ядро. Передняя часть головки имеет колпачок (чехол), под которым находится акросома. Она образуется из комплекса Гольджи спер- миотиды в период ее постепенной дифференциации в спермий и играет важную роль при оплодотворении. Акросома спермиев быка менее плотной консистенции, чем другие части спермия. Видимо, поэтому при хранении спермы дегенеративные изменения возникают в первую очередь в акросоме. Физиологическая функция ее окончательно еще не выяснена. По материалам некоторых авторов, процент аномальных акросом у быков наиболее низкий весной и летом, высокий — поздней осенью и зимой. Головка спермия заполнена хроматином. Под электронным микроскопом она заметна в виде пересекающейся системы фибрилл. Считают, что из хрома- тиновых нитей образуются хромосомы. На задней трети головки имеется бокаловидная оболочка, а у основания — хорошо выраженный кольцевидный слой.
Шейка — самая короткая часть спермия; длина ее равна 1 мкм. В шейке заложены проксимальная (у основания головки) и дистальная центросомы, связанные друг с другом тремя пучками коротких фибрилл (волокон).. Центросомы образуют клеточный центр (центросом). Он представляет собой исходный пункт, который формирует осевую нить, состоящую из 11 отдельных фибрилл. Из них две центральные связаны между собой, а 9 боковых, состоящих из тонких внутренних и толстых наружных нитей, окружают их (спиральные нити). Эти спиральные фибриллы, соединяющиеся с центральными тончайшими поперечными связками, исчезают у начала тела спермия.
|
|
|
Тело и хвост спермия образованы простыми белками и липидами.
Особенно много последних в хвосте спермиев (приблизительно 23 % сухого вещества). В состав липидов входят главным образом фосфолипиды (73,3 %), затем холестерин (14,5 %), глицериды (9,6 %) и воск (2,6 %). Из-за наличия в спермиях значительного количества ДНК, содержащей 10 % фосфора, фосфолипидов, общее количество фосфора в сухом веществе спермиев составляет 2,7 %, а в головке спермиев — 4 %.
Успех искусственного осеменения зависит от жизнеспособности спермиев, устойчивости во внешней среде и в половом аппарате самки, от активности участия в оплодотворении, в частности от их подвижности. В зависимости от состояния спермиев и окружающих условий интенсивность движения, например, спермиев барана колеблется от 1,9 до 15,4 мм в минуту.
|
|
|
Различная активность движения спермиев зависит от их зрелости, возраста, возбудимости, а также от влияния внешних факторов вообще и в частности жидкой среды, в которой они находятся.
Спермии обладают самостоятельной способностью к движению. Центр движения находится в шейке и теле, поэтому при отрыве головки тело спермия способно к движению, а головка остается неподвижной.
В сперме можно наблюдать три вида движения:
o прямолинейно-поступательное, когда спермии активно перемещаются по прямой, это физиологически нормальное движение;
o манежное движение — вращаются вокруг своей головки или перемещаются по кругу, такая форма движения указывает на повреждение спермия, набухание головки, потерю ложечкообразной формы;
o колебательное движение — изгибается вправо-влево, не передвигаясь вперед
Движение спермиев осуществляется с помощью хвоста. Он изгибается в одну сторону, а затем быстро выпрямляется. Движение хвоста быстро повторяется, в результате отталкивания его от жидкости спермии продвигается вперед. За 1 с хвост спермия быка при 37° производит 9 ударов. Ложечкообразная форма головки при односторонних движениях хвоста приводит к вращению его вдоль продольной оси. Сочетание ударов хвоста с вращением вокруг продольной оси приводит к поступательному движению спермия, скорость движения спермия довольно большая — 4—6 мм в 1 мин.
|
|
|
Колебательные движения спермиев возникают вследствие замедления энергетических процессов, может наблюдаться в нормальной сперме после долгого ее храпения, при низкой температуре, кислой реакции среды. Подогревание, подщелачивание спермы вызывает восстановление прямолинейного движения.
Нормальные спермии перемещаются против тока жидкости. Эта особенность движения называется реотаксисом. Благодаря реотаксису двигаются в яйцеводе навстречу яйцеклетке. Мертвые, неподвижные уносятся током жидкости.
Спермии имеют отрицательный электрический заряд. Одноименный электрический заряд обеспечивает взаимное отталкивание спермиев, предупреждая их склеивание. Под влиянием электрического заряда спермии располагаются параллельно, что создает определенный порядок в их движении. Снижение электрического заряда ослабляет взаимное отталкивание спермиев, они начинают склеиваться головками или другими частями. Это явление называется агглютинацией
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 755; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!