17. Сперма, ее химический состав, свойства
Химический состав спермы.
Сперма содержит 90-98% воды и 2-10% сухого вещества. Около 60% сухого вещества представляет белок. Главные составные части спермы - белки и липиды. В состав белка входят аминокислоты, содержащие серу.
Сперма быка и барана богата сахарами, из которых преобладает фруктоза. В сперме содержатся лимонная кислота, свободные аминокислоты, сорбитол, инозитол.
В сперме широко представлены биологически активные вещества: ферменты (кислая и щелочная фосфатаза, гиалурони-даза, глюкозидаза, амилаза, липазы, протеазы, оксидазы и др.), антагглютинины, простагландины, гормоны (андрогены, эстрогены), витамины (аскорбиновая кислота, тиамин, рибофлавин, ретинол).
В сухом веществе спермы содержится около 1% золы. Зольная часть содержит фосфор, кальций, магний, калий, натрий, хлор, цинк, железо, медь и ряд других элементов
Сперма – это сложная биологическая жидкость, состоящая из мужских половых клеток (сперматозоидов) и жидкой части (плазмы). Семенная плазма – это секрет придаточных половых желез. В организме как таковой спермы нет: существуют компоненты которые выделяются во время эякуляции. Спермиогенез – процесс непрерывный и происходит в паренхиме семенников. На долю спермиев в эякуляте приходится у хряков, жеребцов 2-7 % объема, у быка 10-14 %, а у баранов около 30 %. Процесс эякуляции протекает по разному у различных видов производителей: у барана – за 2-3 сек., быка - 3-5 сек., жеребца – до 10-20 сек., хряка – 5-14 минут.
18. Сперма. Строение сперматозоида
По морфологии сперматозоиды резко отличаются от всех других клеток, но все основные органеллы в них имеются. Каждый сперматозоид имеет головку, шейку, промежуточный отдел и хвост в виде жгутика (рис.1). Почти вся головка заполнена ядром, которое несет наследственный материал в виде хроматина. На переднем конце головки (на ее вершине) располагается акросома, которая представляет собой видоизмененный комплекс Гольджи. Здесь происходит образование гиалуронидазы — фермента, который способен расщеплять мукополисахариды оболочек яйцеклетки, что делает возможным проникновение сперматозоида внутрь яйцеклетки. В шейке сперматозоида расположена митохондрия, которая имеет спиральное строение. Она необходима для выработки энергии, которая тратится на активные движения сперматозоида по направлению к яйцеклетке. Большую часть энергии сперматозоид получает в виде фруктозы, которой очень богат эякулят. На границе головки и шейки располагается центриоль. На поперечном срезе жгутика видны 9 пар микротрубочек, еще 2 пары есть в центре. Жгутик является органоидом активного движения. В семенной жидкости мужская гамета развивает скорость, равную 5 см/ч (что применительно к ее размерам примерно в 1,5 раза быстрее, чем скорость пловца-олимпийца).
При электронной микроскопии сперматозоида обнаружено, что цитоплазма головки имеет не коллоидное, а жидкокристаллическое состояние. Этим достигается устойчивость сперматозоида к неблагоприятным условиям внешней среды (например, к кислой среде женских половых путей). Установлено, что сперматозоиды более устойчивы к воздействию ионизирующей радиации, чем незрелые яйцеклетки.
Сперматозоиды некоторых видов животных имеют акросомный аппарат, который выбрасывает длинную и тонкую нить для захвата яйцеклетки.
Установлено, что оболочка сперматозоида имеет специфические рецепторы, которые узнают химические вещества, выделяемые яйцеклеткой. Поэтому сперматозоиды человека способны к направленному движению по направлению к яйцеклетке (это называется положительным хемотаксисом).
При оплодотворении в яйцеклетку проникает только головка сперматозоида, несущая наследственный аппарат, а остальные части остаются снаружи.
Рис .1. Строение сперматозоида человека (электронно-микроскопическая схема). 1- акросома; 2 — ядро; 3 — шейка; 4 — митохондрии; 5 — осевые нити.
). Состоит спермий из: головки, шейки, тела и хвоста. Головка содержит ядро – носитель наследственной информации и акросому; тело-шейка-хвост – это моторная система спермия. Общая длина спермиев с.-х составляет 0,056-0,07 мм или 56-70 микрон (1мк-0,001 мм). Объем спермия очень мал. Он в 10-12 тыс. раз меньше объема яйцеклетки. Головка состоит: спереди акросома (в ней содержится фермент гиалуронидаза – для растворения оболочки яйцеклетки; и собственно головки в которой содержится ядро в состав которого входит сложный белок нуклеопротеид (ДНК) окруженный молекулами щелочного белка – гистон (протамин). Компоненты ядра: оболочка, ядрышко, хромосома, ядерное вещество (кариоплазма). Снаружи головка покрыта прозрачной оболочкой – мембраной белкового вещества. Она покрывает и остальные части спермия. Основу шейки (нейромоторный орган), тела, хвоста составляет осевая нить состоящая из фибрилл.