Строение спермиев

Спермий имеет микроскопически малую величину. Общая длина спермия составляет 60-70 мкм.

Различают 5 поперечных участков спермия: головку, шей­ку, тело (средняя часть), жгутик (хвост) и концевой участок жгутика. Головка имеет длину 8-10 мкм, шейка – 1, средняя часть – 8-10, жгутик – 35-50, концевой участок жгутика – 3 мкм. На головку приходится 49% массы спермия, тело – 15, хвост – 36%. Головка является носителем генетического материала; шейка, тело и хвост – двигательная (локомоторная) часть спер-мия.

Головка представляет собой выпукло-вогнутую пластин­ку. Форма головки у барана и быка суживается к шейке, у хря­ка и жеребца – равномерно овальная. Головка состоит из акро-сомы (в виде двухслойного колпачка, прикрывающего перед­ние 2/3 головки); системы перекрещивающихся фибрилл, обра­зующих каркас оболочки; бокаловидной капсулы; кольцевого основания. Свыше половины массы головки составляет ядро. Хроматиновый материал ядра сконцентрирован преимущест­венно в нижней части головки.

Шейка является связующим звеном между головкой и средней частью. Это наиболее слабая, легкоповреждаемая часть спермия. В ней расположена проксимальная центриоль (центро­сома), исполняющая роль локомоторного центра. От нее берет начало осевая нить, состоящая из двух прочно спаянных между собой фибрилл. Осевая нить проходит по всей длине локомо­торной части спермия, постепенно истончаясь.

Проксимальная центриоль окружена двумя базальными гранулами, имеющими вид колец элипсоидной формы. От каж­дой базальной гранулы отходит по 9 тонких волоконец – фиб­рилл, причем фибриллы наружного кольца в несколько раз тол­- 49 -

ще соответствующих им фибрилл внутреннего кольца. Фибрил­лы соединены между собой и с осевой нитью тонкими нитями – спицами.

Кольцевые фибриллы содержат сократительные белки (скантин, спермозин), сходные по своему составу с актомиози-ном. При сокращении фибрилл хвост изгибается, причем одни фибриллы изгибают хвост вправо, другие – влево.

Фибриллы опоясаны спиральными элементами. Тело плотно обвито двойной спиралью; последняя заканчивается кольцевой центриолью, расположенной на границе тела и хвоста спермия. Хвост по всей длине, за исключением концевой части, опоясан тройной спиралью. Спиральные элементы придают жгутику прочность, не лишая его гибкости. В области тела они имеют митохондриальное происхождение. В митохондриях со­средоточены ферменты гликолитического и окислительного ха­рактера, участвующие в выработке энергии для движения спер-миев.

Спермии покрывает цитоплазматическая мембрана. Бла­годаря наличию в ее составе серосодержащих аминокислот (цистин, цистеин) она устойчива к протеолитическим фермен­там, щелочным и кислым растворам.

Спермии обладают подвижностью, которая необходима для достижения ими места оплодотворения и проникновения в глубь яйцеклетки.

Движение спермиев осуществляется в результате после­довательных сокращений и расслаблений боковых фибрилл. Эти движения координируются импульсами, поступающими через осевую нить от проксимальной центриоли. В результате хвост спермия совершает хлыстообразные удары. При каждом ударе хвоста головка, обладая неустойчивостью в поперечном направ­лении, совершает поворот вокруг оси, что обеспечивает винто­образное движение спермия по прямой линии.

Скорость поступательного движения спермиев зависит от температуры, рН, вязкости среды и других факторов. При опти­мальных условиях спермий движется со скоростью 5-6 мм/мин.

Важная особенность спермиев – способность к реотакси­су, т.е. ориентированному движению против тока жидкости. Ре­отаксис играет большую роль в механизме сближения спермиев с яйцом.

- 50 -