ADVERTIZENCIÁK:
Az érett spermiumok szerkezete, funkciói és típusai című cikket olvasd el!
A különböző állatcsoportok spermiumai igen változatos formát mutatnak. A hímivarsejteké azonban figyelemre méltóan egységes szerkezetet mutat.
A spermium, amely a genetikai anyag hímivarsejtből a petesejtbe történő továbbításának funkcióját látja el, két fő részből= fejből és farokból áll.
A farok négy részből áll-nyak, középrész, fődarab és végdarab (Phillips, 1975).
Image Courtesy : images.thevine.com.au/sperm-can-be-superfood_070613081831.jpg
A spermium mindkét része, azaz a fej és a farok az élő sejtekhez hasonlóan egy összefüggő plazmamembránban van. A spermium egész sejtje áramvonalas és párosított, hogy különleges jellegű és korlátozott ideig tartó tevékenységet végezzen, nevezetesen, hogy ússzon és találkozzon a petesejttel, hogy összeolvadjon a petesejt kérgével, és hogy a spermium magját és centrioláját a petesejt belsejébe vezesse.
A spermium fejének felépítése:
A spermium fejét főként a sejtmag és az akroszóma alkotja. Alakja, mérete és szerkezete a gerincesek különböző csoportjainál nagyon eltérő (7. ábra.) A spermiumfej két funkciót lát el – genetikai és aktiváló funkciót.
A genetikai funkció a spermiummagban testesül meg, amely szinte teljes egészében DNS-ből és nukleáris fehérjékből áll, és így felelős a hímtől származó örökletes tulajdonságok átadásáért. A spermium magja a fej nagyobb részét foglalja el, és alakja végső soron meghatározza a spermiumok fejének alakját. A spermiummag elülső végén egy sapkaszerű szerkezet, az akroszóma található.
Az akroszóma alakja és mérete a különböző fajoknál eltérő. Az akroszómát akroszomális membrán határolja, és bizonyos akroszomális poliszacharidokat tartalmaz, mint például galaktózt, mannózt, fruktózt és hexoszmint (Kopency, 1976). Az akroszómában számos enzim, különösen hidrolázok is jelen vannak. Két legfontosabb enzimet is tartalmaz, mint a hialuronidáz és a zona Iysin vagy akrozin, amely a spermiumok petesejtbe való belépése során működik (Nelson, 1985).
Az egyes állatok, például a szárnyasok spermájában az akroszóma és a sejtmag között egy kúp alakú szerkezet, az úgynevezett axiális test vagy akroszomális kúp található (8. ábra A). Az akroszomális kúp a megtermékenyítéskor akroszomális fonallá fejlődik. A spermiumfej magja és plazmamembránja között nagyon kevés citoplazma található. Az akroszomális vezikulum membránja és a spermium plazmamembránja közötti citoplazmát perikroszomális citoplazmának nevezzük.
A spermatozoon farkának szerkezete:
A spermatozoon farkának motoros apparátusa az axonéma vagy axiális filamentum komplex, amely a szokásos központi párból vagy axiális fibrillumból (vagy mikrotubulusokból) áll, amelyet egy belső sor kilenc egyenletes távolságban elhelyezkedő kettős mikrotubulus vesz körül, amelyek mindegyike két sor karral rendelkezik, amelyek a szomszédos kettős tubulus felé állnak ki, egy sor sugárirányú küllősorral, amelyek befelé sugároznak a központi pár mikrotubulus felé, kilenc durva hosszanti szálból álló külső gyűrűvel (Guraya, 1987).
Ténylegesen a flagellum minden szerkezeti összetevője, amely magában foglalja az összekötő darabot, a 9 + 2 axonémet, a rostos hüvelyt és a külső sűrű rostokat, szerkezetileg egyetlen funkcionális egységgé kapcsolódik össze.
A két központi tubulust körülvevő, nyúlványokból álló központi hüvelyt írtak le. Ez kilenc küllőkkel, radiális kapcsolatokkal kapcsolódik a kilenc kettőshöz, amelyek szintén kettősök közötti kapcsolatokkal kapcsolódnak egymáshoz. (8. ábra d).
Morfológiai szempontból a farok a következő alosztályokból áll:
1. Nyak:
A nyak egy rövid, enyhén szűkült szegmens, amely a fej alapja és a középső darab mitokondriális spiráljának első gyűrűje között elhelyezkedő nyúlványokból áll. A nyak egyértelműen különbözik a fejtől és a farok többi részétől is (azaz a középrésztől, a fődarabtól és a végdarabtól.) a plazmalemma bizonyos morfológiai jellemzői, a felső határának éles elhatárolása a hátsó gyűrűvel, valamint a folytonosság hiánya a szegmentumoszlopok és a farok külső dener-rostjai között (8. ábra A). A két, egymásra merőlegesen fekvő centriol a proximális és a disztális centriol.
A disztális centriol a spermium farok axiális fonalához képződik és ad rögzülést; a proximális centriolnak nincs aktív funkciója a spermiumban, de a megtermékenyített petesejt első hasadási osztódása során potenciális aktivista a petesejtben.
ADVERTÍZIÓK:
A nyakon két vagy három mitokondrium is található. Ezek általában szoros kapcsolatot létesítenek a proximális centriolum mindkét végével azáltal, hogy az utóbbiak oldalsó felszínét körbetekerik. Ezek a mitokondriumok folytonosan kapcsolódnak a középső darab spiráljának legfelső mitokondriumaihoz.
2. Középső darab:
Anatómiailag a mitokondriumhüvely és a durva rostok külső gyűrűje jellemzi az emlős spermium középső darabját. Ez a flagellumnak az a része, amely a nyak és az annulus között helyezkedik el, és a spermium különböző anyagcsere-tevékenységeinek legfontosabb helyét képezi.
Az emlős spermium axonémáját kilenc külső sűrű rost veszi körül, amelyeket durva vagy járulékos rostoknak is neveznek. Ezek futnak végig a hosszának nagy részén, így egy 9+9+2 keresztmetszeti mintázatot alkotnak (2.8. ábra d).
A középső darab végig egymás mellett elhelyezkedő mitokondriumai spirált alkotnak a farok hosszanti szálas elemei körül. A mitokondriumok end on csomópontjai általában véletlenszerűen helyezkednek el a spirál mentén.
ADVERTÍZIÓK:
A mitokondriumhüvelyről feltételezik, hogy a spermiumok mozgásának energiaforrása (ATP). Ez az energia azonban korlátozott, és ha egyszer felhasználásra került, nem újulhat meg, kivéve az emlősöknél és azoknál az állatoknál, ahol a spermiumok életben maradnak az anyai szervezetben, mert ott a spermiumok számára rendelkezésre állnak energiaforrások.
A középső darab és a fődarab találkozásánál található a gyűrű, amelyet centriolagyűrűnek vagy Jensen-gyűrűnek is neveznek. Az annulus a 3-4 nm átmérőjű, sűrűn elhelyezkedő fonalas alegységekből áll. A plazmamembránnal szoros kapcsolatban fejlődik ki, és szilárdan hozzátapad. Az annulus funkcionális jelentősége még nem tisztázott, de egyes tudósok szerint a funkciója az lehet, hogy megakadályozza a mitokondriumok elmozdulását.
3. Fődarab:
Az emlős spermiumok fődarabját vagy fődarabját rostos burok veszi körül, amely a különböző emlősfajokban hasonló alapszerveződést mutat. A rostos burok körkörösen tájolt bordák sorozatából áll, amelyek a farkvég felénél két hosszanti oszlopban húzódnak, amelyek a burok teljes hosszában a burok ellentétes oldalain futnak végig. A burok nem kapcsolódik a plazmamembránhoz.
A hosszanti oszlopok a rostos burok teljes hosszában, annak dorzális és ventrális felületén a fődarabban húzódnak. Ezek 15-20 nm vastagságú hosszanti alegységekből állnak, amelyek a spermiumok mozgása során az axonémához kapcsolódnak.
ADVERTISZIÓK:
A plazmamembrán független ettől a komplexumtól. A darab vége felé a hosszanti oszlopok mérete fokozatosan csökken. Eközben a bordák karcsúvá válnak. A rostos burok hirtelen végződése jelzi a fő- és a végdarab találkozását.
4. Végdarab:
A végdarab egy központi pár axiális fibrillumból és kilenc doublet rostból álló gyűrűből áll, amelyeket a plazmamembrán vesz körül. Az axiális filamentumkomplex 9+ 2 mintázata végigvonul a farok nagy részén, beleértve a végdarabot is, de a rostok elrendezése a végdarab csúcsában megváltozik, és a rostok csökkenő száma az egyes szubszálak egymást követő megszűnésére utal (8. ábra F-H).
A spermiumok funkciói:
A spermiumok fő funkciója az apai genetikai hozomány hordozása és a petesejt aktiválása.
A spermiumok típusai:
A termelt spermiumok típusa fajonként változik. A spermium mérete lehet akár 0,018 mm is az Amphioxusban, vagy akár 2,25 mm vagy annál nagyobb is a varangyban. A spermiumfej azonban fajspecifikus. Lehet gömb alakú (teleosták), rúd- vagy lándzsa alakú (kétéltűek), kanál alakú (ember és sok más emlős) vagy kampós (egér és patkány).
ADVERTÍZIÓK:
A spermatípusok ismét két fő típusra oszthatók, amelyek az állatokban találhatók – a flagellás spermiumok, amelyek flagellummal vagy farokkal rendelkeznek, mint a biflagellás (az Opsanusban, a varangyos halban) spermiumok. A nem flagellás spermiumok nem rendelkeznek flagellával, és megtalálhatók az Ascarisban, a rákokban stb.
.