Сперматозоиды

или семенные нити — относятся к продуктам, образуемым клетками эпителия витых канальцев семенных желез (testes) и у различных животных имеют различную форму и различное строение. В семенных нитях человека можно отличить три отдела: головку, связывающий отдел (шейку) и хвост (см. фиг.).

Семенная нить человека (схематический рисунок): гол. — головка; связ. отд. — связывающий отдел; гл. отд. — главный отдел; к. отд. — концевой отдел; ос. вол. — осевое волокно (осевая нить); вн. об. — внутренняя оболочка; сп. об. — спиральная оболочка; н. об. — наружная оболочка; з. кольцо — замыкающее кольцо.

Головка, будучи рассматриваема с плоскости, представляется в виде образования овальной формы и кажется несколько сплющенной в передней своей части; длина головки колеблется между 0,003—0,005 мм, а ширина равна 0,002—0,003 мм. В профиль головка имеет грушевидную форму, вследствие того, что передний её отдел тоньше заднего отдела. Главную массу головки образует хроматиновое вещество, а, следовательно, в действительности она должна отвечать ядру других клеток. Более толстая часть головки непосредственно соединяется со связывающим отделом, который имеет цилиндрическую форму и состоит из осевой нити и окружающих его оболочек (наружной, внутренней и спиральной; см. фиг.). Осевая нить связывается с головкой при помощи двух небольших утолщений, называемых концевыми пуговками (см. фиг.). Последние, как показывает история их развития, должны быть отнесены к центральным тельцам. Длина связывающего отдела почти такая же, как и длина головки, а толщина равна 0,001 мм. Осевая нить среднего отдела непосредственно продолжается в хвост семенной нити, в котором можно отличить главный, более толстый, и концевой, тонкий, отделы (см. фиг., гл. отд., конц. отд.); длина первого равна 0,045—0,06 мм, а длина второго достигает 0,006—0,01 мм. Осевая нить, в свою очередь, состоит из тончайших ниточек — фибрилл, склеенных ничтожным количеством межфибриллярного вещества; она окружена на всем своем протяжении протоплазматическим слоем, который отсутствует лишь в концевом отделе хвоста. Кроме того, весь связывающий отдел семенной нити окружает еще особенная тонкая оболочка, которая продолжается затем и на главный отдел хвоста и здесь заметно утолщается. Означенная оболочка у многих животных окружается тонкой спиральной оболочкой (см. фиг., сп. обол.). Последняя состоит из спиральной нити и промежуточного вещества и по направлению кзади (к связывающему отделу) переходит в так называемое замыкающее кольцо (см. фиг., з. кольцо). Семенные нити при помощи своего хвоста совершают спиральные сверлящие движения, которые усиливаются от прибавления различных щелочных жидкостей, между тем как кислоты и растворы металлических солей замедляют и прекращают движение. Они отличаются значительной стойкостью по отношению к влиянию на них различных неблагоприятных условий (высокой или низкой температуры и пр.) и долгое время сохраняют свою способность к движению, оплодотворению и пр.

(греч. sperma, spermatos семя + zōon живое существо + eidos вид; синоним спермии)

зрелые мужские половые клетки, способные к оплодотворению. Образуются в результате сперматогенеза — циклического процесса превращения диплоидных (имеющих два гомологичных набора хромосом) первичных половых клеток в гаплоидные (имеющие одинарный набор хромосом), происходящего в извитых семенных канальцах яичек (Яичко). Развитие от сперматогоний до полностью сформированных С. у человека происходит за 72—75 дней. Дальнейшее созревание С., способных к оплодотворению, осуществляется в придатке яичка в течение 3—12 дней. В процессе сперматогенеза появляется до 10⁸ сперматозоидов в сутки. Наряду с нормальными С. образуется большое количество морфологически отличающихся от них видов, главным образом по форме головки (грушевидные, конические, вытянутые, двухголовые и др.). Возможны также дефекты шейки, средней части и хвоста. Способность таких С. к оплодотворению окончательно не выяснена. С. способны к автономному существованию, передвижению и оплодотворению яйцеклетки как in vivo, так и in vitro.

Головка С. имеет овальную форму, ее длина около 5 мкм, ширина около 3 мкм и толщина 2 мкм. Основную массу головки составляет ядро с плотно уложенной ДНК. Головка С. окружена плазматической мембраной. В передней части головки расположена акросома, покрывающая от ²/₃ до ³/₄ ее поверхности. Она содержит комплекс ферментов, обеспечивающих проникновение С. в яйцеклетку. Шейка С. соединяет головку со средней частью. Длина средней части около 4,5 мкм. Она содержит митохондриальный аппарат, обеспечивающий деятельность АТФ-сократительного механизма хвоста, который способствует поступательному движению С. Хвост С. имеет длину около 50 мкм обеспечивает поступательное движение (скоростью 40—60 мкм/с. Нормальные С. сохраняют подвижность в течение 24 ч и более. В процессе продвижения по придатку яичка, а затем в половых путях женщины С. подвергаются биохимическим изменениям и приобретают способность к оплодотворению. Этот процесс называется капаситацией. Капаситированные С. специфически связываются с одним из гликопротеинов zona pellucida яйцеклетки, которая инициирует у С. акросомальную реакцию. При этом содержимое акросомы, включающее различные гидролитические ферменты (гиалуронидазу, акрозин и др.), выводится в окружающее пространство и обеспечивает проникновение С. в яйцеклетку.

При исследовании спермы (Сперма) выделяют так называемые живые и мертвые С., т.е. неокрашиваемые или окрашиваемые 1—5% раствором эозина помощью флюоресцентных красителей можно выявить С., содержащие Х- и Y-хромосомы, а посредством специальных лабораторных методов отделить их друг от друга с целью использования в дальнейшем для оплодотворения искусственного (Оплодотворение искусственное).

Библиогр.: Альберте Б. и др. Молекулярная биология клетки, пер. с англ., т. 4, с. 7, М., 1987; Рузен-Ранге Э. Сперматогенез у животных, пер. с англ., М., 1980, библиогр.