Alai

Lue tämä artikkeli saadaksesi tietoa kypsän siittiöiden rakenteesta, tehtävistä ja tyypeistä!

Erieläinryhmien siittiöt ovat muodoltaan hyvin erilaisia. Sorkkaeläinten siittiöt ovat kuitenkin rakenteeltaan huomattavan yhdenmukaisia.

Spermatozoon, jonka tehtävänä on kuljettaa geneettistä materiaalia uroksesta munasoluun, koostuu kahdesta pääosasta= päästä ja hännästä.

Häntä koostuu neljästä osasta – kaulasta, keskikappaleesta, pääkappaleesta ja loppukappaleesta (Phillips, 1975).

Spermatozoonin molemmat osat eli pää ja häntä ovat elävien solujen tapaan jatkuvassa plasmakalvossa. Koko siittiöiden solu on virtaviivaistettu ja paritettu erityyppistä ja kestoltaan rajoitettua toimintaa varten, nimittäin uimaan ja kohtaamaan munasolun, sulautumaan munasolun kuoreen ja viemään siittiöiden tuman ja sentriolin munasolun sisälle.

Smenninkäisen pään rakenne:

Smenninkäisen pää muodostuu pääasiassa ytimestä ja akrosomista. Sen muoto, koko ja rakenne vaihtelevat suuresti eri selkärankaisryhmissä (kuva 7.) Siittiöiden pää suorittaa kaksi tehtävää – geneettisen ja aktivointitehtävän.

Geneettinen tehtävä ruumiillistuu siittiöiden ytimessä, joka koostuu lähes kokonaan DNA:sta sekä ydinproteiineista ja on siten vastuussa perinnöllisten ominaisuuksien siirtymisestä urokselta. Siittiöiden ydin vie suurimman osan siittiöiden päästä, ja sen muoto määrää viime kädessä siittiöiden pään muodon. Siittiöiden ytimen etupäässä esiintyy korkin kaltainen rakenne, jota kutsutaan akrosomiksi.

Akrosomin muoto ja koko vaihtelevat eri lajeissa. Akrosomia rajoittaa akrosomaalinen kalvo ja se sisältää tiettyjä akrosomaalisia polysakkarideja, kuten galaktoosia, mannoosia, fruktoosia ja heksosmiinia (Kopency, 1976). Akrosomissa on myös suuri määrä entsyymejä, erityisesti hydrolaaseja. Se sisältää myös kahta tärkeintä entsyymiä, kuten hyaluronidaasia ja zona Iysiniä eli akrosiinia, joka toimii siittiöiden tunkeutuessa munasoluun (Nelson, 1985).

Joidenkin eläinten, kuten kanojen, siittiöissä esiintyy akrosomin ja ytimen välissä kartiomainen rakenne, jota kutsutaan aksiaalirungoksi tai akrosomikartioksi (kuva 8 A). Akrosomikartio kehittyy akrosomifilamentiksi hedelmöitymisen yhteydessä. Siittiöiden pään tuman ja plasmakalvon välissä on hyvin vähän sytoplasmaa. Akrosomaalisen vesikkelin kalvon ja siittiöiden plasmakalvon välissä olevaa sytoplasmaa kutsutaan periakrosomaaliseksi sytoplasmaksi.

Spermatozoonin hännän rakenne:

Spermatozoonin hännän motorinen apparaatti on aksoneemi eli aksiaalinen filamenttikompleksi, joka koostuu tavanomaisesta keskimmäisestä parista tai aksiaalisesta fibrillistä (tai mikrotubuluksista), jota ympäröi sisempi rivi yhdeksää tasaisin välimatkoin sijaitsevaa kaksoismikrotubulusta, joilla kullakin on kaksi riviä käsivarsia, jotka työntyvät viereistä kaksoismikrotubulusta kohti, yksi rivi säteittäisiä piikkejä, jotka säteilevät keskimmäistä paria kohti sisäänpäin suuntautuvaan suuntaan, ja ulompi rengas, jossa on yhdeksän karkeaa pitkittäiskuituista kuitua (Guraya, 1987).

Tosiasiassa kaikki flagellumin rakenteelliset komponentit, joihin kuuluvat liitoskappale, 9 + 2 aksoneemi, kuituinen tuppi ja ulommat tiheät kuidut, ovat rakenteellisesti kytkeytyneet yhdeksi toiminnalliseksi yksiköksi.

Keskimmäistä tuppea, joka koostuu ulokkeista, on kuvattu ympäröivän kahta keskimmäistä tubulusta. Se on yhdistetty yhdeksällä puikolla, säteittäisillä yhteyksillä yhdeksään dublettiin, jotka ovat myös yhteydessä toisiinsa dublettien välisillä yhteyksillä. (Kuva 8 d).

Morfologiselta kannalta katsottuna häntä koostuu seuraavista osa-alueista:

1. Kaula:

Kaula on lyhyt, hieman supistunut segmentti, joka muodostuu pään tyven ja keskikappaleen mitokondriokierukan ensimmäisen kierukan välissä sijaitsevista ulokkeista. Kaula eroaa selvästi päästä ja myös hännän muusta osasta (eli keskikappaleesta, pääkappaleesta ja loppukappaleesta.) tietyissä plasmalemman morfologisissa piirteissä, sen ylärajan jyrkässä rajautumisessa posterioriseen renkaaseen ja segmenttipylväiden ja hännän uloimpien dener-kuitujen välisen jatkuvuuden puuttumisessa (Kuva- 8 A). Kaksi suorassa kulmassa toisiinsa nähden sijaitsevaa sentriolia ovat proksimaalinen ja distaalinen sentrioli.

Distaalinen sentrioli muodostaa ja antaa kiinnittymisen siittiöiden hännän aksiaaliseen säikeeseen; proksimaalisella sentriolilla ei ole aktiivista tehtävää siittiöissä, mutta se on potentiaalinen aktivaattori munasolun sisällä hedelmöittyneen munasolun ensimmäisen pilkkomisen jakaantumisen aikana.

Niskassa on myös kaksi tai kolme mitokondriaa. Nämä luovat yleensä läheisen suhteen proksimaalisen sentriolin jompaankumpaan päähän kietoutumalla jälkimmäisen lateraalisen pinnan ympärille. Nämä mitokondriot ovat jatkuvia keskikappaleen kierukan ylimpien mitokondrioiden kanssa.

2. Keskikappale:

Anatomisesti nisäkkäiden siittiöiden keskikappaleelle on ominaista mitokondriotuppi ja karkeiden kuitujen ulkokehä. Se on se osa flagellumia, joka sijaitsee kaulan ja annuluksen välissä ja muodostaa tärkeimmän paikan siittiöiden erilaisille aineenvaihduntatoiminnoille.

Nisäkkäiden siittiöiden aksoneemia ympäröi yhdeksän ulointa tiheää kuitua, joita kutsutaan myös karkeiksi tai akseptisiksi kuiduiksi. Nämä kulkevat suurimman osan sen pituudesta ja muodostavat siten 9+9+2 poikkileikkauskuvion (kuva 2.8 d).

Keskimmäisen kappaleen mitokondriot, jotka on sijoitettu päittäin toisiinsa, muodostavat spiraalin hännän pituussuuntaisten kuituelementtien ympärille. Mitokondrioiden end on -liitokset näkyvät yleensä satunnaisesti spiraalin varrella.

Mitokondriotupen uskotaan olevan siittiöiden liikkuvuuden energianlähde (ATP). Tämä energia on kuitenkin rajallista, eikä sitä voida kerran käytettynä uudistaa, paitsi nisäkkäillä ja niillä eläimillä, joilla siittiöt pysyvät elossa äidin elimistössä, koska siittiölle on tarjolla energialähteitä.

Keskikappaleen ja pääkappaleen yhtymäkohdassa on rengas (annulus), joka tunnetaan myös nimellä rengas Centriole tai Jensenin rengas. Annulus koostuu tiiviisti pakkautuneista säikeisistä alayksiköistä, joiden halkaisija on 3-4 nm. Se kehittyy tiiviissä yhteydessä plasmakalvoon ja pysyy tiukasti kiinni siinä. Annuluksen toiminnallinen merkitys on edelleen epäselvä, mutta joidenkin tutkijoiden mukaan annuluksen tehtävänä voisi olla estää mitokondrioiden siirtyminen.

3. Pääkappale:

Nisäkkäiden siittiöiden pääkappaletta tai pääkappaletta ympäröi kuitumainen tuppi, jonka perusorganisaatio on samankaltainen eri nisäkäslajeilla. Kuitutuppo koostuu sarjasta kehän suuntaisia kylkiluita, jotka ulottuvat puolet hännänpäästä kahtena pituussuuntaisena pylväänä, jotka kulkevat tupen vastakkaisilla puolilla koko sen pituudelta. Tuppi ei ole kiinnittynyt plasmakalvoon.

Pitkittäiset pylväät ulottuvat pääkappaleena koko kuitutupen pituudelta sen selkä- ja vatsapinnoille. Ne koostuvat 15-20 nm:n paksuisista pitkittäisistä alayksiköistä, jotka kiinnittyvät aksonemeen siittiöiden liikkeen aikana.

Plasmakalvo on riippumaton tästä kompleksista. Kappaleen loppua kohti pitkittäispylväät pienenevät asteittain. Samalla kylkiluut hoikistuvat. Kuituvaipan jyrkkä loppu merkitsee pää- ja loppukappaleen yhtymäkohtaa.

4. Loppukappale:

Loppukappale koostuu keskeisestä aksiaalisten fibrillien parista ja yhdeksän dublettikuidun muodostamasta renkaasta, joita plasmakalvo ympäröi. Aksiaalisen filamenttikompleksin 9+ 2-kuvio ulottuu suurimpaan osaan häntää, myös loppukappaleeseen, mutta loppukappaleen kärjessä kuitujen järjestelyt ovat muuttuneet, ja kuitujen määrän väheneminen viittaa yksittäisten subfibrillien peräkkäiseen loppumiseen (kuva 8 F-H).

Sperman tehtävät:

Sperman päätehtävä on isän geneettisen myötäjäisen kuljettaminen ja munasolun aktivointi.

Sperman tyypit:

Tuotettujen siittiöiden tyyppi vaihtelee lajeittain. Siittiöiden koko voi olla niinkin pieni kuin 0,018 mm Amphioxuksella tai niinkin suuri kuin 2,25 mm tai enemmän konnalla. Siittiöiden pää on kuitenkin lajikohtainen. Se voi olla pallomainen (teleostit), sauvan tai keihään muotoinen (sammakkoeläimet), lusikan muotoinen (ihminen ja monet muut nisäkkäät) tai koukullinen (hiiri ja rotta).

Spermatyypit jaetaan jälleen kahteen päätyyppiin, joita esiintyy eläimissä – lippulaattispermat, joilla on lippulaite tai pyrstö kuten biflagellaattispermoilla (Opsanus, rupikala). Ei-lippulaattisilla siittiöillä ei ole lippulappuja, ja niitä esiintyy muun muassa Ascariksessa, ravuissa jne.

.