Сперматогенез

Гаметогенез

Основной клеткой-носителем генетической информации у мужчин является сперматозоид, строение которого мы и рассмотрим.

Строение сперматозоида:

Сперматозоиды – это мелкие подвижные клетки, длина которых колеблется от 30 до 60 мкм. Согласно новым данным, в них различают 2 основные части - головку и хвостовой отдел. Авторы старых руководств в сперматозоиде различают ещё и шейку. Головка имеет овоидную форму и включает в себя конденсированный ядерный материал. Верхушка головки сперматозоида покрыта чехликом (производным комплекса Гольджи) и содержит акросому (небольшую полость, заполненную ферментами – трипсином и гиалуронидазой). Эти ферменты способствуют растворению оболочек яйцеклетки в процессе оплодотворения. На противоположном полюсе ядра находится проксимальная и половинка дистальной центриоли. Дистальная центриоль даёт начало аксонеме – осевой нити сперматозоида. На поперечном разрезе она представлена двумя центральными и девятью парами периферических микротрубочек. Хвост состоит из 4 отделов: шейки, промежуточной части, главной части и терминальной части. Шейка расположена между проксимальной центриолью и проксимальным концом дистальной центриоли. Промежуточная часть расположена между двумя кольцами дистальной центриоли. В промежуточной части находятся митохондрии, расположенные по спирали. Митохондрии выделяют энергию, за счёт которой происходят колебания жгутика и движение сперматозоида в жидкости. В главной части хвостик покрыт микрофибриллами, состоящими из белков спермазина и спактина – аналогов сократительных белков актина и миозина. Терминальный отдел сперматозоида представлен аксонемой, покрытой тонким слоем цитоплазмы.

Сперматогенез

Сперматогенез – это процесс развития и формирования мужских половых клеток. Протекает в главных железах мужской половой системы – в семенниках. Начинается с периода полового созревания. Нужно отметить, что сроки начала полового созревания, а, следовательно, и сперматогенеза чётко не определены и строго индивидуальны, зависят от многих факторов, в частности от места географического проживания мужчины. Длительность сперматогенеза, то есть образования новых сперматозоидов – 68 – 75 суток.

Сперматогенез протекает по 4 периодам:

1) период размножения (деления)

2) период роста

3) период созревания

4) период формирования

Размножение происходит за счёт митотического деления сперматогоний. Часть из этих клеток продолжает делиться (стволовые клетки), а часть вступает во второй период сперматогенеза – период роста.

В стадию роста клетки увеличиваются в размерах, ядра становятся крупнее, в цитоплазме идёт накопление питательных веществ. На исходе этого периода клетки становятся сперматоцитами 1 порядка, отмечается подготовка ядра к следующей фазе сперматогенеза.

Период созревания представляет собой два последовательных деления без интерфазы – мейоз 1 (редукционное деление) и мейоз 2 (эквационное, уравнительное деление). В мейозе 1 наиболее сложна профаза. Она состоит из 5 стадий:

- лептотена

- зиготена

- пахитена

- диплотена

- диакинез. Они известны вам из курса биологии, поэтому сегодня подробно останавливаться на них мы не будем.

Остальные стадии деления протекают типично и представлены метафазой, анафазой и телофазой. Деление называется редукционным, т.к. в клетках происходит редукция половины хромосом. В результате первого деления созревания из одного сперматоцита первого порядка образуется 2 сперматоцита второго порядка с гаплоидным набором хромосом.

Второе деление созревания наступает следом, без интерфазы, и заканчивается образованием четырёх сперматид. Сперматиды – мелкие клетки с гаплоидным набором хромосом, имеющие округлую форму.

Сперматиды вступают в фазу формирования и постепенно превращаются в сперматозоиды под влиянием микроокружения и мужского полового гормона тестостерона. При этом они тесно взаимодействуют со специальными поддерживающими клетками извитых семенных канальцев. Хроматин конденсируется, ядро сперматиды приобретает видоспецифическую форму, характерную для человека. Комплекс Гольджи перемещается на верхушку головки и образует акросому и чехлик. Центриоли смещаются к противоположному полюсу ядра и делятся на проксимальную и дистальную. Дистальная дает начало аксонеме. Существенным морфологическим изменениям подвергаются митохондрии. Из разрозненных небольших митохондрий сперматид формируются крупные, удлиненные, спиралевидно закрученные вокруг аксонемы митохондрии, которые тесно прилежат друг к другу. Излишки цитоплазмы сбрасываются и фагоцитируются поддерживающими клетками извитых семенных канальцев.

Теперь поговорим о женском организме.