เซลล์สืบพันธุ์เพศหญิงตามลำดับ อสุจิ: โครงสร้าง ตัวอสุจิประกอบด้วย

เกมเทส(กรีก Gamete - ผู้หญิง gametes - มนุษย์) - เซลล์สืบพันธุ์: ไข่ (gametes เพศหญิง) และสเปิร์ม (gametes เพศชาย) ซึ่งโดยการชะล้างระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศและจุดเริ่มต้นของการพัฒนาบุคคลใหม่ทำให้มั่นใจได้ว่ามีการส่งข้อมูลทางพันธุกรรม จากพ่อแม่สู่ลูกหลาน

Gametes เป็นเซลล์ที่มีความแตกต่างอย่างมากซึ่งในกระบวนการวิวัฒนาการได้รับคุณสมบัติของการทำหน้าที่เฉพาะ

นิวเคลียสของเซลล์สืบพันธุ์ทั้งตัวผู้และตัวเมียมีข้อมูลทางพันธุกรรมเหมือนกันซึ่งจำเป็นสำหรับการพัฒนาสิ่งมีชีวิต อย่างไรก็ตาม หน้าที่อื่นๆ ของไข่และอสุจิต่างกัน จึงมีโครงสร้างที่แตกต่างกันมาก

เซลล์สืบพันธุ์เพศหญิง- ไข่ไม่เคลื่อนที่ มีลักษณะเป็นทรงกลมหรือค่อนข้างยาว พวกมันประกอบด้วยออร์แกเนลล์ของเซลล์ทั่วไปทั้งหมด แต่มีโครงสร้างที่แตกต่างจากเซลล์อื่น เนื่องจากพวกมันถูกปรับให้เข้ากับการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด

โอโอไซต์มีขนาดใหญ่กว่าเซลล์ร่างกายมาก โครงสร้างภายในเซลล์ของไซโตพลาสซึมมีความเฉพาะเจาะจงสำหรับสัตว์แต่ละสายพันธุ์ ซึ่งช่วยให้มั่นใจถึงลักษณะเฉพาะ (และบ่อยครั้งเป็นรายบุคคล) ในการพัฒนาของเอ็มบริโอ

ซึ่งรวมถึงสารอาหาร (ไข่แดง)

ไข่ถูกปกคลุมด้วยเยื่อหุ้มซึ่งทำหน้าที่ป้องกันและให้การเผาผลาญที่จำเป็น

gametes ชาย- สเปิร์มมีความสามารถในการเคลื่อนไหวซึ่งในระดับหนึ่งเปิดโอกาสให้เซลล์สืบพันธุ์ได้พบกัน เนื่องจากสัณฐานวิทยาภายนอกและไซโตพลาสซึมจำนวนเล็กน้อย อสุจิจึงแตกต่างจากเซลล์อื่นมาก แต่มีออร์แกเนลล์หลักทั้งหมด สเปิร์มทั่วไปจะมีหัว คอ และหาง ที่ปลายด้านหน้าของศีรษะจะมีอะโครโซม ซึ่งประกอบด้วย Golgi complex ที่ดัดแปลงแล้ว หัวส่วนใหญ่ถูกครอบครองโดยแกนกลาง คอประกอบด้วยเซนทริโอลและเส้นใยเกลียวที่เกิดจากไมโตคอนเดรีย

gametes ตัวผู้ - สเปิร์มมีไซโตพลาสซึมจำนวนเล็กน้อย (เนื่องจากหน้าที่หลักของเซลล์เหล่านี้คือการขนส่งสารทางพันธุกรรมไปยังไข่) ดังนั้นอัตราส่วนนิวเคลียส - ไซโตพลาสซึมจึงสูง เมื่อตรวจดูตัวอสุจิที่อยู่ด้านล่าง กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนพบว่าไซโตพลาสซึมของศีรษะไม่มีคอลลอยด์ แต่มีสถานะเป็นผลึกเหลว สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงความต้านทานของตัวอสุจิ เงื่อนไขที่ไม่เอื้ออำนวยสิ่งแวดล้อม. ตัวอย่างเช่นได้รับความเสียหายน้อยกว่า รังสีไอออไนซ์เมื่อเทียบกับเซลล์สืบพันธุ์ที่ยังไม่เจริญเต็มที่ ความยาวของอสุจิของมนุษย์จะแตกต่างกันไประหว่าง 52-70 ไมครอน

สเปิร์มทุกตัวมีประจุ (ลบ) เท่ากัน ซึ่งทำให้ไม่ติดกัน เซลล์สืบพันธุ์มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากเซลล์ร่างกาย:

• ในเซลล์สืบพันธุ์ ชุดเดี่ยวโครโมโซมในโซมาติก - ซ้ำ;
• ในเซลล์สืบพันธุ์อัตราส่วนนิวเคลียร์ - ไซโตพลาสซึมจะแตกต่างกัน: ในตัวอสุจิจะสูงในไข่จะต่ำ
• รูปร่างและขนาดของเซลล์สืบพันธุ์แตกต่างจากเซลล์ร่างกาย
• เซลล์สืบพันธุ์เพศหญิง - ไข่ - มีลักษณะการแยกตัวของไซโตพลาสซึม (การกระจายตัวของไซโตพลาสซึมตามธรรมชาติหลังการปฏิสนธิ)

ใน การปฏิบัติทางการแพทย์ยังไง การคุมกำเนิดแบบฮอร์โมนใช้ยาคุมกำเนิดที่ซับซ้อนซึ่งรวมฮอร์โมนเพศหญิงหลักสองชนิดทางสรีรวิทยา: เอสโตรเจนและเจสตาเจน

ทุกคนรู้ดีว่าสเปิร์มเป็นเซลล์สืบพันธุ์เพศชาย ผู้เชี่ยวชาญเรียกมันว่า gamete เซลล์สืบพันธุ์เพศชายเกิดขึ้นในท่ออัณฑะ โดยธรรมชาติแล้วหากไม่มีพวกเขากระบวนการปฏิสนธิก็เป็นไปไม่ได้เลย ไข่ตัวเมีย- โครงสร้างของสเปิร์มและหน้าที่ของมันคืออะไร?

การค้นพบอสุจิ

อสุจิถูกค้นพบโดยนักธรรมชาติวิทยาชาวดัตช์ A. Leeuwenhoek ในปี 1677 ต้องขอบคุณกล้องจุลทรรศน์ตัวแรกที่เขาออกแบบ นักวิทยาศาสตร์จึงสามารถตรวจสอบและร่างภาพเซลล์สืบพันธุ์เพศชายได้ นอกจากนี้ เขายังเป็นคนแรกที่บรรยายถึงอสุจิของมนุษย์ ลีเวนฮุกจึงเริ่มศึกษาเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ของสัตว์ต่างๆ นักธรรมชาติวิทยาคนนี้เป็นคนแรกที่เสนอแนะว่าพวกเขามีส่วนร่วมในกระบวนการปฏิสนธิ

ในสัตว์ชนิดต่างๆ เซลล์สืบพันธุ์เพศชายมีโครงสร้างที่แตกต่างกัน แม้ว่าโครงสร้างของสเปิร์มจะคล้ายกันมาก:

ศีรษะ;

ส่วนตรงกลาง;

ในสัตว์บางชนิด จำนวนแฟลเจลลาหางอาจแตกต่างกันไป รูปร่างหัวอสุจิ ประเภทต่างๆสิ่งมีชีวิตก็แตกต่างกัน

โครงสร้างของตัวอสุจิซึ่งมีรูปถ่ายอยู่ในการตรวจสอบนั้นมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง สัณฐานวิทยาของเซลล์สืบพันธุ์เพศชายมีความแตกต่างโดยพื้นฐานจากเซลล์อื่นในร่างกายของสิ่งมีชีวิต ยิ่งไปกว่านั้นออร์แกเนลล์หลักทั้งหมดยังอยู่ในโครงสร้างอีกด้วย โครงสร้างของตัวอสุจิมีดังนี้:

. ศีรษะมีลักษณะทรงรี เต็มไปด้วยนิวเคลียสเกือบทั้งหมดมีเนื้อหาทางพันธุกรรมที่ถ่ายทอดจากพ่อสู่ลูก นำเสนอในรูปของโครมาติน ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่ซับซ้อนของ DNA, RNA และโปรตีน นิวเคลียสประกอบด้วยโครโมโซมชาย 23 โครโมโซม นี่เป็นเนื้อหาทางพันธุกรรมเพียงครึ่งชุด ในระหว่างการปฏิสนธิมันจะรวมเข้ากับโครโมโซม 23 โครโมโซมของไข่ตัวเมีย สเปิร์มถืออันหนึ่ง โครโมโซมเพศแสดงว่า X หรือ Y หากไข่ได้รับการปฏิสนธิโดยเซลล์สืบพันธุ์เพศชายที่มีโครโมโซม Y เด็กผู้ชายจะเกิดในอนาคต และถ้าเป็น X จะเป็นเด็กผู้หญิง กล่าวอีกนัยหนึ่ง: เพศของทารกในครรภ์ขึ้นอยู่กับตัวอสุจิ

ที่ด้านบน (ส่วนหน้า) ของศีรษะตั้งอยู่ acrosome ซึ่งเป็น Golgi complex ที่ได้รับการดัดแปลงสร้างเอนไซม์ไฮยาลูโรนิเดสซึ่งสามารถทำลายเปลือกไข่ซึ่งประกอบด้วยเมือกโพลีแซ็กคาไรด์ ด้วยคุณสมบัติของอะโครโซมนี้ อสุจิจึงสามารถเจาะเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิงได้ ที่ขอบศีรษะและคอจะมีเซนทริโอล ซึ่งเป็นออร์แกเนลล์ที่เกี่ยวข้องกับการแบ่งเซลล์ มันสร้างโครงร่างโครงร่างของหางคล้ายเชือก หัวยังมีเซนโตรโซมซึ่งเป็นศูนย์กลางในการจัดระเบียบไมโครทูบูล ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเคลื่อนไหวของหางเชือกของตัวอสุจิมีส่วนร่วมในการบรรจบกันของนิวเคลียสไซโกตและครั้งแรก การแบ่งเซลล์.

- คอแยกศีรษะและส่วนตรงกลาง- การหดตัวเล็กๆ นี้เป็นที่ตั้งของไมโตคอนเดรียที่มีรูปทรงเป็นเกลียว ซึ่งจำเป็นสำหรับการผลิตพลังงาน ทำหน้าที่ในการเคลื่อนไหวของตัวอสุจิ พลังงานส่วนใหญ่อยู่ในรูปของฟรุกโตส

.ส่วนตรงกลาง (กลาง) ซึ่งมักเรียกว่าร่างกายประกอบด้วยเกลียวตามแนวแกน ตรงกลางจะมีไมโตคอนเดรีย ซึ่งมีไมโตคอนเดรีย 28 ตัว มันมีรูปร่างเป็นเกลียว ไมโตคอนเดรียสังเคราะห์ ATP ดังนั้นจึงรับประกันการเคลื่อนไหวของเซลล์สืบพันธุ์

- หางอยู่ในรูปของแฟลเจลลัมจากภาพตัดขวาง คุณจะเห็นท่อไมโครสโปปิกจำนวน 9 คู่ อีกสองคู่อยู่ที่กึ่งกลางของแฟลเจลลัม หางของอสุจิเป็นออร์แกเนลล์ที่สำคัญสำหรับการเคลื่อนไหวที่กระฉับกระเฉง

ขนาดอสุจิ

ขนาดของเซลล์สืบพันธุ์เพศชายนั้นไม่มีนัยสำคัญ สเปิร์มมีขนาดเล็กกว่าไซโกตมาก (ไม่รวมหาง) มีขนาดเล็กที่สุดเมื่อเทียบกับเซลล์ของมนุษย์อื่นๆ ความยาวของอสุจิเพศชายประมาณ 50-70 ไมครอน ความกว้าง 3.5 ไมครอน ส่วนตรงกลางมีความยาว 4.5 ไมครอนและส่วนหาง - 45 ไมครอน เป็นที่น่าสังเกตว่าสิ่งมีชีวิตบางชนิดมีเซลล์สืบพันธุ์ที่ใหญ่กว่ามาก ตัวอย่างเช่น สเปิร์มของนิวท์มีความยาวประมาณ 500 ไมครอน และเซลล์สืบพันธุ์ของหนูตัวผู้มีขนาดใหญ่กว่ามนุษย์ถึง 1.5 เท่า เซลล์สืบพันธุ์ที่มีขนาดเล็กนั้นเกิดจากการต้องเดินทางไกลไปยังไข่

คุณสมบัติของสเปิร์มชาย

โครงสร้างและหน้าที่ของตัวอสุจิมีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด เซลล์สืบพันธุ์เพศชายมีคุณสมบัติที่กำหนดโดยวัตถุประสงค์และลักษณะเฉพาะ:

ความสามารถในการเคลื่อนที่เนื่องจากมีหางคล้ายเชือกซึ่งช่วยให้มั่นใจว่าสามารถพบกับสเปิร์มและไข่ได้

มีประจุไฟฟ้าเป็นลบ ซึ่งป้องกันไม่ให้เซลล์สืบพันธุ์เพศชายเกาะติดกันในตัวอสุจิ

ในการหลั่งอสุจิ (น้ำอสุจิ อสุจิ) ผู้ชายที่มีสุขภาพดีประกอบด้วยอสุจิประมาณ 200 ล้านตัว คุณ ประเภทต่างๆสิ่งมีชีวิตจำนวนเซลล์สืบพันธุ์เพศชายอาจแตกต่างกันอย่างมาก ตัวอย่างเช่น มีอสุจิประมาณ 100 พันล้านตัวในอุทานของม้า

ต้องขอบคุณหางแฟลเจลลัมที่ทำให้เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ในน้ำอสุจิพัฒนาความเร็วได้ถึง 5 ซม./ชั่วโมง

คุณสมบัติของเซลล์สืบพันธุ์เพศชาย

ผู้เชี่ยวชาญสามารถค้นพบว่าไซโตพลาสซึมของหัวอสุจิมีสถานะเป็นผลึกเหลว ด้วยเหตุนี้จึงสามารถต้านทานเซลล์สืบพันธุ์เพศชายต่อสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยได้ อสุจิสามารถต้านทานความก้าวร้าวได้ สภาพแวดล้อมที่เป็นกรดช่องคลอดของผู้หญิง โครงสร้างของตัวอสุจิทำให้ทนทานต่อรังสีไอออไนซ์ได้มากขึ้น ในสัตว์บางชนิด เซลล์สืบพันธุ์เพศชายมีอุปกรณ์อะโครโซมที่สามารถพ่นเส้นใยยาวที่ออกแบบมาเพื่อจับไข่ออกมาได้

อายุขัยของตัวอสุจิ

หลังจากการก่อตัวในท่ออัณฑะ อสุจิจะถูกเก็บไว้ในท่อน้ำอสุจิเป็นเวลาหนึ่งเดือน พวกมันยังมีชีวิตอยู่ในอุทานประมาณ 24 ชั่วโมง อสุจิอาศัยอยู่ในช่องคลอดประมาณ 2-2.5 ชั่วโมง หากสามารถเจาะปากมดลูกหรือท่อนำไข่ได้ อายุขัยจะเพิ่มขึ้นเป็น 2-3 วัน

โครงสร้างของไข่

ของผู้หญิง เกมเพศเป็นเซลล์ทรงกลมขนาดใหญ่ที่ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ซึ่งมีอุปทานต่างๆ สารอาหารจำเป็นสำหรับการสังเคราะห์โปรตีนและการผลิตสารควบคุมเฉพาะ ไข่แดงของมันให้สารอาหารแก่ตัวอ่อนตลอดช่วงตัวอ่อน เส้นผ่านศูนย์กลางถึง 150-170 ไมครอน

เซลล์ไข่ได้รับการปกป้องจากภายนอกด้วยเปลือกหุ้มด้วยรังสีโคโรนา มันถูกล้อมรอบด้วยเซลล์เยื่อบุผิวฟอลลิคูลาร์ซึ่งจะเพิ่มจำนวนเมื่อโตเต็มที่ พวกมันหลั่งของเหลวเฉพาะออกมา มันสะสมอยู่ในโพรงของรูขุมปฐมภูมิ เซลล์ของเยื่อบุผิวนี้เกี่ยวข้องกับการให้สารอาหารแก่ไข่ เปลือกเซลล์สืบพันธุ์เพศเมียไม่เพียงแต่ช่วยบำรุงเซลล์สืบพันธุ์เท่านั้น แต่ยังช่วยปกป้องเซลล์จากการซึมผ่านของอสุจิมากกว่าหนึ่งตัวอีกด้วย เนื่องจากไข่ไม่มีอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อการเคลื่อนไหวที่กระฉับกระเฉง จึงมีลักษณะเฉพาะด้วยการแยกพลาสมา

ความสำคัญของกระบวนการเคลื่อนไหว

ความคล่องตัวของเซลล์สืบพันธุ์เพศชายเป็นลักษณะเชิงคุณภาพหลัก มันมาจากหางของ gamete เนื่องจากประสิทธิภาพของการเคลื่อนไหวที่คล้ายกัน ลักษณะโครงสร้างของไข่และอสุจิทำให้กระบวนการปฏิสนธิเป็นไปได้มากที่สุด เปลือกของตัวผู้มีตัวรับพิเศษที่สามารถจดจำได้ สารเคมีหลั่งออกมาจากไข่ ด้วยความสามารถนี้ อสุจิจึงมีจุดมุ่งหมายมากกว่าการเคลื่อนไหวที่วุ่นวาย หลังจากการหลั่งอสุจิ เซลล์สืบพันธุ์ที่แข็งแรงเกือบทั้งหมดของตัวแทนเพศชายจะถูกส่งไปยังเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิง การเคลื่อนไหวนี้เรียกว่าเคมีบำบัดเชิงบวก

การเคลื่อนไหวของอสุจิสูงมีบทบาทสำคัญมากกว่า บทบาทที่สำคัญมากกว่าจำนวนของพวกเขาในการอุทาน ผู้เชี่ยวชาญที่ทำงานร่วมกับเซลล์สืบพันธุ์ชายและหญิงมักพูดคุยเรื่องนี้ ดังนั้นหากอสุจิประมาณสี่สิบเปอร์เซ็นต์ในน้ำอสุจิเคลื่อนที่ได้ก็ถือว่าเป็นพยาธิสภาพแล้ว ในกรณีนี้ความน่าจะเป็นของการปฏิสนธิของไข่จะลดลงอย่างมาก

หากตัวอสุจิประกอบด้วยตัวอสุจิที่ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างสมบูรณ์ สิ่งนี้มักจะบ่งชี้ถึงพยาธิสภาพ เช่น Akinospermia ในกรณีนี้เซลล์สืบพันธุ์ยังมีชีวิตอยู่แต่ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้จึงไม่สามารถปฏิสนธิกับไข่ได้ ส่วนใหญ่ความผิดปกตินี้มักเกิดจาก โรคต่างๆอวัยวะสืบพันธุ์

กระบวนการปฏิสนธิ

เซลล์สืบพันธุ์เพศชายแต่ละตัวจะมีโครโมโซม Y หรือ X ซึ่งจะกำหนดเพศของเด็กเมื่อไข่ได้รับการปฏิสนธิ ส่วนใหญ่แล้ว gamete ตัวผู้หนึ่งตัวและตัวเมียหนึ่งตัวมีส่วนร่วมในกระบวนการนี้ ในบางกรณี เซลล์จะมีการปฏิสนธิด้วยอสุจิ 2-3 ตัวหรือมากกว่า ซึ่งนำไปสู่การเกิดฝาแฝดที่เหมือนกัน

โครงสร้างของไข่และสเปิร์มเป็นเช่นนั้นในระหว่างการปฏิสนธิมีเพียงหัวของเซลล์สืบพันธุ์เพศชายเท่านั้นที่สามารถเจาะเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิงได้ ในขณะเดียวกัน ส่วนอื่นๆ ทั้งหมดยังคงอยู่ด้านนอก ในระหว่างกระบวนการปฏิสนธิ (ฟิวชั่นของไข่และสเปิร์ม) ไซโกตจะเกิดขึ้นซึ่งเป็นเซลล์ซ้ำที่มีโครโมโซมคู่ที่สมบูรณ์

เซลล์ที่อยู่ในระบบสืบพันธุ์เพศชายซึ่งทำหน้าที่ปฏิสนธิกับเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิงเรียกว่าอสุจิ ตั้งแต่สมัยโบราณ ภาษากรีกแปลว่าเมล็ดพันธุ์และชีวิต คำศัพท์นี้ใช้เพื่ออธิบายลักษณะของเซลล์สืบพันธุ์ขนาดเล็กที่เคลื่อนที่ได้ผิดปกติ มีลักษณะเป็นกระบวนการทางเพศประเภทหนึ่งซึ่งเกิดการหลอมรวมของเซลล์สืบพันธุ์ที่แตกต่างกันอย่างมาก

เซลล์เพศ

อสุจิมีขนาดเล็กกว่าไข่ตัวเมีย เนื่องจากไม่มีของเหลวในไซโตพลาสซึมในโครงสร้างมากนัก แต่พวกเขาอยู่ใน ร่างกายชายมีการผลิตในปริมาณมาก

ความหมายของสเปิร์มเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องแยกแยะจากคำว่าสเปิร์มเนื่องจากคำหลังมีคุณสมบัติเป็นน้ำซึ่งรวมถึงเซลล์สืบพันธุ์เพศชายด้วย นอกจากนี้น้ำอสุจิยังมีเซลล์เยื่อบุผิวที่มีความเข้มข้นจำนวนหนึ่งที่มาจากคลองท่อปัสสาวะ

ประวัติความเป็นมาของการค้นพบ

ผู้ค้นพบ

คนแรกที่อธิบายเซลล์สืบพันธุ์เพศชายคือนักวิทยาศาสตร์ชาวดัตช์ Antonie van Leeuwenhoek การค้นพบนี้มีอายุย้อนไปถึงปี 1677 ตามที่นักกล้องจุลทรรศน์รายงานในบทความของเขาเอง โยฮันน์ แฮมม์ เพื่อนของเขาเล่าให้เขาฟังเกี่ยวกับสเปิร์ม อย่างเป็นทางการเขาเป็นผู้ค้นพบ แต่เป็น Leeuwenhoek ที่ตรวจสอบและร่างภาพรายละเอียดของตัวอสุจิ

อสุจิคืออะไรและเป็นตัวแทนของอะไร? สเปิร์มเป็นเซลล์เฉพาะซึ่งมีโครงสร้างที่ทำให้สามารถทำหน้าที่ตามที่ธรรมชาติกำหนดไว้เพื่อเอาชนะระบบสืบพันธุ์ของสตรีจากนั้นก็เจาะไข่ของตัวเมียโดยแนะนำสารพันธุกรรมที่มีอยู่ในนั้น

ในกระบวนการผสมตัวอสุจิกับไข่ การปฏิสนธิจะเกิดขึ้นและการก่อตัวของไซโกต มีความยาวประมาณ 55 ไมครอน ทำให้เป็นเซลล์ที่เล็กที่สุดในร่างกายมนุษย์ ส่วนบนเรียกว่าส่วนหัวของตัวอสุจิ มีความยาว 5.0 µm และกว้าง 3.5 µm ส่วนตรงกลางและหางพิเศษมีความยาวประมาณ 4.5 และ 45 ไมครอน ตามลำดับ

ขนาดที่เล็กดังกล่าวเกิดจากการที่เซลล์สืบพันธุ์เพศชายต้องเคลื่อนที่โดยเร็วที่สุดตามเส้นทางของตัวเมียไปยังไข่ ในกระบวนการเจริญเติบโตของเซลล์สืบพันธุ์เพศชาย ขนาดที่ลดลงเกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงและการบดอัดของ นิวเคลียสและของเหลวไซโตพลาสซึมจะถูกปล่อยออกมาในระดับที่มากขึ้น ด้วยวิธีนี้จะเหลือเพียงส่วนที่จำเป็นที่สุดของตัวอสุจิเท่านั้น

เซลล์สืบพันธุ์เพศชายประกอบด้วยโครโมโซม X และ Y โครโมโซม Y ที่มีโครโมโซม Y เรียกว่าแอนโดรเพอเมีย และโครโมโซม X คือไจโนสเปิร์ม การปฏิสนธิของไข่เกิดขึ้นกับสเปิร์มเพียงตัวเดียว และความน่าจะเป็นที่มันจะเป็นอันโดรหรือไจโนสเปิร์มจะเท่ากัน ซึ่งในทางกลับกันไม่ได้ให้การรับประกันที่ชัดเจนในการคาดเดา เพศในอนาคตของทารก

ส่วนประกอบ

หัวหน้าอสุจิในผู้ชาย ร่างกายมนุษย์, นำเสนอเป็นรูปวงรีบีบอัดทั้งสองด้าน ด้านหนึ่งมีรอยบุบเล็กๆ ทำให้เกิดพูดถึงหัวรูปช้อนของตัวผู้

หัวมีแถว โครงสร้างเซลล์ซึ่งรวมถึง:

ฟังก์ชั่นของเซลล์

1. นิวเคลียสเป็นองค์ประกอบสำคัญที่ประกอบชุดโครโมโซมที่จำเป็น นิวเคลียสประเภทนี้เรียกว่าฮาพลอยด์ หลังจากกระบวนการฟิวชั่นของเซลล์สืบพันธุ์เพศชายและเพศหญิงเกิดขึ้น ไซโกตจะเกิดขึ้นพร้อมกับชุดโครโมโซมซ้ำ และประกอบด้วยโครโมโซมของมารดาและบิดา
   สำคัญ! เป็นที่น่าสังเกตว่าในกระบวนการนี้ การสะสมที่แข็งแกร่งโครมาตินในนิวเคลียสของอสุจิจะไม่ทำงาน และกรดไรโบนิวคลีอิกจะไม่เกิดขึ้นในนิวเคลียส
2. Acrosome - ทำหน้าที่ของไลโซโซม แต่มีการปรับเปลี่ยนเล็กน้อย อะโครโซมประกอบด้วยเอนไซม์ไลติคเฉพาะที่สามารถทำลายเยื่อหุ้มเซลล์ของไข่ได้ ไลโซโซมที่ถูกดัดแปลงจะครอบครองส่วนหัวส่วนใหญ่ของตัวอสุจิและมีขนาดเท่ากับนิวเคลียส อะโครโซมตั้งอยู่ด้านหน้านิวเคลียส ด้วยเหตุนี้จึงเรียกว่าหมวก ในกระบวนการสัมผัสกับไข่จากไลโซโซมที่ถูกดัดแปลงเอนไซม์จะถูกปล่อยออกมาเพื่อละลายบริเวณที่ต้องการของเปลือกไข่ เอนไซม์พื้นฐานที่สุดชนิดหนึ่งในอะโครโซมคืออะโครซิน แต่นอกเหนือจากนั้นยังมีอีกประมาณ 15 ชนิด
3. เซนโตรโซมซึ่งเป็นศูนย์กลางที่รับผิดชอบการเคลื่อนไหวของหางของเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้นั้นถูกสร้างขึ้นจากไมโครทูบูลพิเศษ

นอกจากนี้อสุจิยังแยกความแตกต่างระหว่างส่วนตรงกลางและคอ ถัดไปคือหาง ทั้งหมด ส่วนตรงกลางเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้จะมีโครงร่างโครงกระดูกของหาง แต่ตรงกลางรอบหางจะมีไมโตคอนเดรีย มันเป็นไมโตคอนเดรียขนาดใหญ่ตัวหนึ่งในรูปแบบของเกลียวพันรอบโครงร่างโครงร่างของหาง ไมโตคอนเดรียเป็นไมโตคอนเดรียที่ช่วยให้แฟลเจลลัมเคลื่อนที่ผ่านการสังเคราะห์กรดอะดีโนซีน ไตรฟอสฟอริก

หางตั้งอยู่ด้านหลังทันที ส่วนตรงกลางมีโครงสร้างที่ละเอียด กระบวนการเคลื่อนไหวของอสุจิของมนุษย์นั้นมั่นใจได้ด้วยหางหรือแฟลเจลลัม เมื่อทำการเคลื่อนไหว gamete ตัวผู้จะเคลื่อนไหวโดยทำการปฏิวัติรอบแกนของมัน ความเร็วในการเคลื่อนที่สามารถเข้าถึงได้สูงสุด 30 ซม. ใน 60 นาที

ในร่างกายมนุษย์ หลังจากการมีเพศสัมพันธ์ อสุจิจะไปถึงหลอดนำไข่ของเพศหญิงภายในไม่กี่ชั่วโมง นี่คือจุดที่กระบวนการปฏิสนธิเกิดขึ้น ขณะที่อยู่ในร่างกายของผู้ชาย อสุจิอยู่ในโหมดสแตนด์บาย ไม่แสดงการเคลื่อนไหว และการเคลื่อนไหวของหางแทบจะสังเกตไม่เห็น การกำจัดอสุจิพร้อมกับน้ำอสุจิเกิดขึ้นเนื่องจากการบีบตัวของเส้นใยกล้ามเนื้อของท่อและการตีส่วนปรับเลนส์ของเซลล์ที่อยู่ในท่อ

gametes เพศชายเริ่มแสดงกิจกรรมของพวกเขาหลังจากกระบวนการหลั่งเกิดขึ้น เหตุผลในการเปิดใช้งานคือของเหลวต่อมลูกหมากชนิดพิเศษที่มีเอนไซม์

สำคัญ! ไปตามทางเดินอวัยวะเพศ ร่างกายของผู้หญิงอสุจิจะเคลื่อนที่ต้านการไหลของของเหลวเท่านั้น

เพื่อให้กระบวนการปฏิสนธิประสบความสำเร็จต้องมีอสุจิจำนวนไม่ต่ำกว่า 10 ล้านตัวเข้าสู่ท่อนำไข่ของร่างกายผู้หญิง ในระหว่างการเคลื่อนไหว จากจำนวนตัวอสุจิทั้งหมดจะเหลือเพียงไม่กี่พันตัวเท่านั้นถึงหลอดของท่อนำไข่ตัวเมีย

ความเร็วของการเคลื่อนไหวของอสุจิคือ 2-5 มิลลิเมตรต่อ 60 วินาที การเคลื่อนไหวและความเร็วประเภทนี้ช่วยให้ไปถึงส่วนที่สามด้านหน้าของท่อนำไข่ได้ภายใน 6-10 ชั่วโมง

สเปิร์มมีชีวิตอยู่ได้นานแค่ไหน?

หลังจากกระบวนการเจริญเติบโตเต็มที่ (ประมาณ 65 วัน) เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้จะยังคงอยู่ในร่างกายได้นานถึง 30 วัน ในน้ำอสุจิความสามารถในการอยู่รอดขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ สิ่งแวดล้อม(แสง อุณหภูมิห้อง ความชื้น) ได้นานถึงหนึ่งวัน ในช่องคลอด gametes จะตายภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมง แต่อยู่ที่ปากมดลูกโดยตรงถึงมดลูกนั่นเองและ ท่อนำไข่, ความมีชีวิตสามารถคงอยู่ได้นานถึง 72 ชั่วโมง

ที่ เงื่อนไขทางพยาธิวิทยาในร่างกายของผู้ชาย จำนวนอสุจิในน้ำอสุจิอาจแตกต่างกันไป นอกจากนี้ยังเกิดขึ้นว่าเซลล์สืบพันธุ์ที่โตเต็มที่จะหายไปในระหว่างการวิเคราะห์พิเศษซึ่งก็คืออสุจิ

สามารถฆ่าเซลล์สืบพันธุ์เพศชายได้ อุณหภูมิสูง, รังสีอัลตราไวโอเลต, สภาพแวดล้อมที่เป็นกรด, เกลือ โลหะหนัก- นอกจากนี้การฉายรังสี เครื่องดื่มแอลกอฮอล์ นิโคติน สารต่างๆ ยังส่งผลเสียต่อเซลล์สืบพันธุ์เพศชาย ธรรมชาติของยาเสพติด, ยาต้านจุลชีพและตัวยาอันทรงฤทธิ์

Gametes รับประกันการส่งข้อมูลทางพันธุกรรมระหว่างรุ่นของบุคคลซึ่งจะคงชีวิตไว้ตามกาลเวลา

โครงสร้างของเซลล์สืบพันธุ์มีความคล้ายคลึงกับเซลล์ร่างกาย (ร่างกาย) พวกเขายังประกอบด้วยนิวเคลียสและไซโตพลาสซึมที่สร้างขึ้นจากออร์แกเนลล์และการรวมเข้าด้วยกัน

คุณสมบัติที่โดดเด่นเซลล์สืบพันธุ์ที่โตเต็มที่ - ระดับต่ำกระบวนการดูดกลืนและการสลายตัว ไม่สามารถแบ่งได้ เนื้อหาในนิวเคลียสของโครโมโซมเดี่ยว (ครึ่งหนึ่ง)

เมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์ร่างกายแล้ว gametes มีจำนวน คุณสมบัติลักษณะ. ความแตกต่างประการแรก- การปรากฏตัวในนิวเคลียสของชุดโครโมโซมเดี่ยวซึ่งรับประกันการสืบพันธุ์ในไซโกตของชุดดิพลอยด์ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับสิ่งมีชีวิตในสายพันธุ์ที่กำหนด

ความแตกต่างที่สอง- อัตราส่วนนิวเคลียร์ - ไซโตพลาสซึมที่ผิดปกติ (เช่นอัตราส่วนของปริมาตรของนิวเคลียสต่อปริมาตรของไซโตพลาสซึม) ในไข่จะลดลงเนื่องจากมีไซโตพลาสซึมจำนวนมากซึ่งมีสารอาหาร (ไข่แดง) สำหรับตัวอ่อนในอนาคต ในทางกลับกันในตัวอสุจิอัตราส่วนนิวเคลียร์ - ไซโตพลาสซึมนั้นสูงเนื่องจากปริมาตรของไซโตพลาสซึมมีขนาดเล็ก (เกือบทั้งเซลล์ถูกครอบครองโดยนิวเคลียส) ข้อเท็จจริงนี้เป็นไปตามหน้าที่หลักของตัวอสุจิ - การส่งสารทางพันธุกรรมไปยังไข่

ความแตกต่างที่สาม- เมแทบอลิซึมในเซลล์สืบพันธุ์ในระดับต่ำ สภาพของพวกเขาคล้ายกับภาพเคลื่อนไหวที่ถูกระงับ เซลล์สืบพันธุ์เพศชายจะไม่เข้าสู่ไมโทซิสเลย และเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิงจะได้รับความสามารถนี้หลังจากการปฏิสนธิแล้วเท่านั้น (เมื่อพวกมันหยุดเป็นเซลล์สืบพันธุ์และกลายเป็นไซโกต)

อสุจิ- นี่คือของผู้ชาย เซลล์เพศ(เกมเต้). มีความสามารถในการเคลื่อนย้ายซึ่งในระดับหนึ่งทำให้มั่นใจได้ว่าสามารถพบกับเซลล์สืบพันธุ์ที่มีเพศต่างกันได้

โครงสร้างของสเปิร์ม

ในแง่ของสัณฐานวิทยา อสุจิมีความแตกต่างอย่างมากจากเซลล์อื่นๆ ทั้งหมด แต่มีออร์แกเนลล์หลักทั้งหมด สเปิร์มแต่ละตัวมีหัว คอ ส่วนตรงกลาง และหางในรูปของแฟลเจลลัม เกือบทั้งศีรษะเต็มไปด้วยนิวเคลียสซึ่งมีสารทางพันธุกรรมในรูปของโครมาติน ที่ปลายด้านหน้าของศีรษะ (ที่ปลายสุด) มีอะโครโซม ซึ่งเป็น Golgi complex ที่ได้รับการดัดแปลง ที่นี่การก่อตัวของไฮยาลูโรนิเดสเกิดขึ้นซึ่งเป็นเอนไซม์ที่สามารถทำลายมิวโคโพลีแซ็กคาไรด์ของเยื่อหุ้มไข่ซึ่งทำให้สเปิร์มสามารถเจาะเข้าไปในไข่ได้ ที่คอของอสุจิจะมีไมโตคอนเดรียซึ่งมีโครงสร้างเป็นเกลียว จำเป็นต้องสร้างพลังงานซึ่งใช้ไปกับการเคลื่อนไหวของอสุจิไปทางไข่ สเปิร์มได้รับพลังงานส่วนใหญ่ในรูปของฟรุกโตส ซึ่งน้ำอสุจิอุดมไปด้วยมาก เซนทริโอลตั้งอยู่ที่ขอบศีรษะและคอ บนหน้าตัดของแฟลเจลลัม จะมองเห็นไมโครทูบูล 9 คู่ และอีก 2 คู่อยู่ตรงกลาง แฟลเจลลัมเป็นออร์แกเนลล์ที่มีการเคลื่อนไหวอย่างกระตือรือร้น ในน้ำอสุจิ เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้จะมีความเร็ว 5 เซนติเมตร/ชั่วโมง

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนของตัวอสุจิพบว่าไซโตพลาสซึมของศีรษะมีสถานะเป็นผลึกเหลว สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าตัวอสุจิจะต้านทานต่อสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย (เช่น สภาพแวดล้อมที่เป็นกรดของระบบสืบพันธุ์เพศหญิง)

สเปิร์มของสัตว์บางชนิดมีอุปกรณ์อะโครโซม ซึ่งจะยิงเส้นใยยาวและบางออกมาเพื่อจับไข่

เป็นที่ยอมรับกันว่าเยื่อหุ้มอสุจิมีตัวรับเฉพาะที่รับรู้สารเคมีที่หลั่งออกมาจากไข่ ดังนั้นสเปิร์มของมนุษย์จึงสามารถควบคุมการเคลื่อนที่ไปทางไข่ได้ (ซึ่งเรียกว่าเคมีบำบัดเชิงบวก)

ในระหว่างการปฏิสนธิ เฉพาะส่วนหัวของสเปิร์มซึ่งมีอุปกรณ์ทางพันธุกรรมเท่านั้นที่จะทะลุผ่านไข่ได้ และส่วนที่เหลือจะยังคงอยู่ด้านนอก

ไข่- เซลล์ขนาดใหญ่ที่ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ซึ่งมีสารอาหารเพียงพอ ขนาดของไข่ตัวเมียอยู่ที่ 150-170 ไมครอน (ใหญ่กว่ามาก อสุจิของผู้ชายซึ่งมีขนาด 50-70 ไมครอน) หน้าที่ของสารอาหารมีหลากหลาย ดำเนินการ:

1) ส่วนประกอบที่จำเป็นสำหรับกระบวนการสังเคราะห์โปรตีน (เอนไซม์, ไรโบโซม, m-RNA, t-RNA และสารตั้งต้น)

2) สารควบคุมเฉพาะที่ควบคุมกระบวนการทั้งหมดที่เกิดขึ้นกับไข่

3) ไข่แดง ซึ่งมีโปรตีน ฟอสโฟลิพิด ไขมันต่างๆ เกลือแร่- เขาเป็นผู้ให้สารอาหารแก่ตัวอ่อนในช่วงตัวอ่อน

ตามปริมาณไข่แดงในไข่อาจเป็นอะเลซิธาลได้เช่น มีไข่แดง, โพลี-, มีโซ- หรือโอลิโกเลซิธาลในปริมาณเล็กน้อย

ไข่มีเยื่อหุ้มที่ทำงาน ฟังก์ชั่นการป้องกัน,ป้องกันไม่ให้อสุจิมากกว่าหนึ่งตัวเจาะเข้าไปในไข่, ส่งเสริมการฝังตัวของเอ็มบริโอเข้าไปในผนังมดลูกและกำหนด แบบฟอร์มหลักเอ็มบริโอ

ไข่มักจะมีรูปร่างเป็นทรงกลมหรือยาวเล็กน้อยและมีชุดของออร์แกเนลล์ทั่วไปที่เซลล์ใดๆ เช่นเดียวกับเซลล์อื่นๆ เซลล์ไข่ถูกคั่นด้วยพลาสมาเมมเบรน แต่ด้านนอกถูกล้อมรอบด้วยเมมเบรนมันเงาซึ่งประกอบด้วยเมือกโพลีแซ็กคาไรด์ zona pellucida ถูกปกคลุมไปด้วย Corona Radiata หรือเมมเบรนฟอลลิคูลาร์ ซึ่งเป็นไมโครวิลลีของเซลล์ฟอลลิคูลาร์ มีบทบาทในการปกป้องและบำรุงไข่

เซลล์ไข่ขาดอุปกรณ์สำหรับการเคลื่อนไหวอย่างกระตือรือร้น ภายใน 4-7 วัน มันจะเดินทางผ่านท่อนำไข่ไปยังโพรงมดลูก ระยะทางประมาณ 10 ซม.

3.การสร้างเซลล์สืบพันธุ์เป็นกระบวนการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ มันเกิดขึ้นในอวัยวะสืบพันธุ์ - อวัยวะเพศ (ในรังไข่ในเพศหญิงและในอัณฑะในเพศชาย) การสร้างเซลล์สืบพันธุ์ในร่างกายของเพศหญิงนั้นลงมาจนถึงการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิง (ไข่) และเรียกว่า การสร้างไข่- ในเพศชายเซลล์สืบพันธุ์เพศชาย (อสุจิ) จะเกิดขึ้นซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่า การสร้างอสุจิ.

การสร้างเซลล์สืบพันธุ์- นี่เป็นกระบวนการต่อเนื่องซึ่งประกอบด้วยหลายขั้นตอน - การสืบพันธุ์ การเจริญเติบโต การสุกของเซลล์ กระบวนการสร้างอสุจิยังรวมถึงระยะการก่อตัวซึ่งไม่ปรากฏในระหว่างการสร้างอสุจิ

การสร้างเซลล์สืบพันธุ์

เซลล์สืบพันธุ์เพศชายและเพศหญิง (gametes) เกิดขึ้นระหว่างการสร้างเซลล์สืบพันธุ์

การสร้างอสุจิ(การสร้างอสุจิ) แบ่งออกเป็นสี่ขั้นตอน: (1) การสืบพันธุ์ (2) การเจริญเติบโต (3) การเจริญเต็มที่ (ไมโอซิส) และ (4) การสร้าง (การสร้างอสุจิ) เซลล์สืบพันธุ์ปฐมภูมิจะย้ายไปยังอัณฑะพรีมอร์เดีย แบ่งและแยกความแตกต่างออกเป็นอสุจิ อสุจิยังคงอยู่เฉยๆ จนกระทั่งเข้าสู่วัยแรกรุ่น ระยะการผสมพันธุ์เริ่มต้นด้วยการเข้าสู่วัยแรกรุ่น หลังจากการแบ่งเซลล์แบบไมโทติสหลายครั้ง อสุจิจะแยกความแตกต่างออกเป็นเซลล์อสุจิลำดับที่หนึ่ง ซึ่งเข้าสู่ระยะการเจริญเติบโต Spermatocytes มีขนาดเพิ่มขึ้น 4 เท่าหรือมากกว่านั้น ระยะการเจริญเติบโต (ไมโอซิส) จะตามหลังระยะการเจริญเติบโตทันที อันเป็นผลมาจากการแบ่งไมโอติกครั้งแรก จากเซลล์อสุจิลำดับที่หนึ่งหนึ่ง จะเกิดเซลล์อสุจิลำดับที่สองสองอัน และหลังจากการแบ่งไมโอติกครั้งที่สอง ก็จะเกิดสเปิร์มสี่ตัว แต่ละอันมีออโตโซม 22 อันและโครโมโซม X หรือ Y หนึ่งอัน - เซลล์อสุจิจะมีขนาดเล็กกว่า 2 เท่า และเซลล์อสุจิจะมีขนาดเล็กกว่า 4 เท่าตามปริมาตรของเซลล์สืบพันธุ์ในลำดับที่ 1 Spermiogenesis (ระยะการก่อตัว) เป็นระยะหลังการเกิดอสุจิของการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาของอสุจิด้วยการก่อตัวของอสุจิ (รูปที่ 4-2) ดังนั้นในระหว่างการสร้างอสุจิจะมีการสร้างอสุจิเต็มตัวสี่ตัวจากอสุจิตัวเดียว

การสร้างไข่(การสร้างไข่) ต้องผ่านสามขั้นตอน: (1) การสืบพันธุ์ (2) การเจริญเติบโต และ (3) การเจริญเต็มที่ (ไมโอซิส) เซลล์สืบพันธุ์ปฐมภูมิจะอพยพไปยังรังไข่พรีมอร์เดียและแยกความแตกต่างออกไปเป็นโอโอโกเนีย ซึ่งจะเข้าสู่ขั้นตอนการสืบพันธุ์ทันที หลังจากเสร็จสิ้นการแบ่งไมโทติสหลายชุดแล้ว โอโกเนียก็เข้าสู่ระยะการเจริญเติบโต ในช่วงเวลานี้ การรวมไข่แดงจะสะสมอยู่ในไซโตพลาสซึม หลังจากระยะการเจริญเติบโต ระยะการเจริญเติบโต (ไมโอซิส) จะเริ่มขึ้น การแบ่งไมโอซิสครั้งแรกยังคงไม่สมบูรณ์: โอโอไซต์ลำดับแรกที่เกิดขึ้นในการพยากรณ์ของการแบ่งไมโอซิสครั้งแรกจะเข้าสู่ ระยะเวลายาวนานการพักตัวยาวนานจนถึงวัยแรกรุ่น เมื่อเริ่มเข้าสู่วัยแรกรุ่นและการสร้างรอบประจำเดือนของรังไข่ในระหว่างการตกไข่ (การปล่อยไข่ออกจากรูขุมขน) การแบ่งไมโอติกครั้งแรกจะสิ้นสุดลงและการแบ่งส่วนที่สองจะเริ่มขึ้นโดยหยุดในเมตาเฟส ในกรณีนี้ โอโอไซต์ลำดับที่สองขนาดใหญ่และเซลล์แท้งขนาดเล็กจะถูกสร้างขึ้น - เซลล์ขั้วแรก (ทิศทางหรือการลด) สัญญาณของการเสร็จสิ้นการแบ่งไมโอติกที่สองคือการปฏิสนธิ โอโอไซต์ลำดับที่สองแบ่งตัวออกเป็นไข่ที่โตเต็มที่และมีขั้วที่สอง วัตถุขั้วโลกแรกยังผ่านการแบ่งไมโอติกที่สองด้วย ไข่ที่โตเต็มที่จะมีออโตโซม 22 อันและโครโมโซม X หนึ่งอัน (รูปที่ 4-2) ดังนั้นในระหว่างการสร้างไข่ไข่ที่เต็มเปี่ยมหนึ่งฟองจะถูกสร้างขึ้นจากโอโกเนียหนึ่งอันภายใต้เปลือกโปร่งใสซึ่งมีการแปลขั้วสามขั้ว

การเจริญเต็มที่ของเซลล์สืบพันธุ์ชายและหญิงก่อนการแบ่งไมโอติกครั้งแรก สารพันธุกรรมจะถูกทำซ้ำเพื่อสร้างโครโมโซมคอนจูเกต (2n4c) หลังจากการแบ่งไมโอติกครั้งแรก จำนวนโครโมโซมและปริมาณ DNA ในเซลล์ลูกสาวจะลดลง โครโมโซมคอนจูเกต (สองเท่า) จำนวน 23 โครโมโซมที่มีปริมาณ DNA ซ้ำ (1n2c) ยังคงอยู่ หลังจากการแบ่งไมโอซิสครั้งที่สอง เซลล์ลูกสาวจะได้รับโครโมโซม 23 โครโมโซมที่มีปริมาณดีเอ็นเอเดี่ยว (1n1c) - 22 ออโตโซมและโครโมโซมเพศหนึ่งโครโมโซม n - จำนวนโครโมโซม, c - จำนวน DNA

4. การปฏิสนธิ - เป็นกระบวนการหลอมรวมของเซลล์สืบพันธุ์ จากการปฏิสนธิทำให้เกิดเซลล์ซ้ำ - ไซโกต, นี้ ระยะเริ่มแรกการพัฒนาสิ่งมีชีวิตใหม่ การปฏิสนธินำหน้าด้วยการปล่อยผลิตภัณฑ์สืบพันธุ์ เช่น การผสมเทียม การผสมเทียมมีสองประเภท:

1) ภายนอก มีการปล่อยผลิตภัณฑ์ทางเพศเข้ามา สภาพแวดล้อมภายนอก(ในสัตว์น้ำจืดและสัตว์ทะเลหลายชนิด);

2) ภายใน ตัวผู้จะหลั่งผลิตภัณฑ์สืบพันธุ์เข้าไปในระบบสืบพันธุ์ของตัวเมีย (ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม, มนุษย์)

การปฏิสนธิประกอบด้วยสามขั้นตอนติดต่อกัน: การสร้างสายสัมพันธ์ของเซลล์สืบพันธุ์ การกระตุ้นไข่ การรวมตัวของเซลล์สืบพันธุ์ (ซินกามี) และปฏิกิริยาอะโครโซมอล

การบรรจบกันของ Gamete

เกิดจากปัจจัยหลายประการที่เพิ่มโอกาสที่เซลล์สืบพันธุ์จะพบกัน ได้แก่ กิจกรรมทางเพศของชายและหญิง การประสานงานกันในเวลาที่เหมาะสม พฤติกรรมทางเพศที่เหมาะสม การผลิตอสุจิส่วนเกิน ขนาดใหญ่ไข่ ปัจจัยสำคัญคือการปลดปล่อย gamones โดย gametes ( สารเฉพาะส่งเสริมการสร้างสายสัมพันธ์และการหลอมรวมของเซลล์สืบพันธุ์) ไข่จะออก จีโนกามอนส์ซึ่งกำหนดทิศทางการเคลื่อนที่ของตัวอสุจิไปทางนั้น (เคมีบำบัด) และการหลั่งอสุจิ แอนโดรกาโมเนส.

สำหรับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ระยะเวลาที่เซลล์สืบพันธุ์อยู่ในบริเวณอวัยวะเพศหญิงก็มีความสำคัญเช่นกัน นี่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับตัวอสุจิในการได้รับความสามารถในการปฏิสนธิ (สิ่งที่เรียกว่าความจุเกิดขึ้นคือความสามารถในการรับปฏิกิริยาอะโครโซม)

ปฏิกิริยาอะโครโซม

ปฏิกิริยาอะโครโซมคือการปลดปล่อยเอนไซม์โปรตีโอไลติก (ส่วนใหญ่เป็นไฮยาลูโรนิเดส) ที่มีอยู่ในอะโครโซมของตัวอสุจิ ภายใต้อิทธิพลของพวกมัน เยื่อหุ้มไข่จะละลายไปในที่นั้น การสะสมที่ใหญ่ที่สุดอสุจิ ด้านนอกเป็นส่วนหนึ่งของไซโตพลาสซึมของไข่ (ที่เรียกว่าตุ่มการปฏิสนธิ) ซึ่งมีอสุจิเพียงตัวเดียวเท่านั้นที่เกาะอยู่ หลังจากนั้น พลาสมาเมมเบรนไข่และสเปิร์มหลอมรวม เกิดเป็นสะพานไซโตพลาสซึม และไซโตพลาสซึมของเซลล์สืบพันธุ์ทั้งสองเซลล์มารวมกัน จากนั้นนิวเคลียสและเซนทริโอลของตัวอสุจิจะเจาะเข้าไปในไซโตพลาสซึมของไข่ และเยื่อหุ้มของมันจะรวมเข้ากับเยื่อหุ้มของไข่ ส่วนหางของตัวอสุจิจะถูกแยกออกและดูดซับกลับคืนมา โดยไม่มีบทบาทสำคัญใดๆ การพัฒนาต่อไปเอ็มบริโอ

การเปิดใช้งานของไข่

การกระตุ้นไข่เกิดขึ้นตามธรรมชาติอันเป็นผลมาจากการสัมผัสกับสเปิร์ม เกิดขึ้น ปฏิกิริยาเยื่อหุ้มสมองซึ่งช่วยปกป้องไข่จาก polyspermy เช่น การแทรกซึมของอสุจิมากกว่าหนึ่งตัวเข้าไป มันอยู่ในความจริงที่ว่าการหลุดออกและการแข็งตัวของเยื่อหุ้มไวเทลลีนเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์เฉพาะที่ปล่อยออกมาจากเม็ดเยื่อหุ้มสมอง

การเปลี่ยนแปลงการเผาผลาญในไข่ ความต้องการออกซิเจนเพิ่มขึ้น และการสังเคราะห์สารอาหารเริ่มขึ้น การกระตุ้นไข่จะสิ้นสุดลงด้วยจุดเริ่มต้นของขั้นตอนการแปลของการสังเคราะห์โปรตีน (เนื่องจาก m-RNA, t-RNA, ไรโบโซมและพลังงานในรูปแบบของ Macroergs ถูกเก็บไว้ในการสร้างไข่)

การรวมกันของ gametes

ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่ ณ เวลาที่ไข่พบกับสเปิร์ม ไข่จะอยู่ในเมตาเฟส 2 เนื่องจากกระบวนการไมโอซิสในไข่ถูกขัดขวางโดย ปัจจัยเฉพาะ- ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสามจำพวก (ม้า สุนัข และสุนัขจิ้งจอก) การบล็อกจะเกิดขึ้นในระยะนั้น ไดอะคิเนซิส- บล็อกนี้จะถูกลบออกหลังจากที่นิวเคลียสของอสุจิเจาะเข้าไปในไข่เท่านั้น ในขณะที่ไมโอซิสเสร็จสิ้นในไข่ นิวเคลียสของสเปิร์มที่เจาะเข้าไปจะมีลักษณะที่แตกต่างออกไป ขั้นแรกเป็นเฟสระหว่างเฟส และจากนั้นเป็นนิวเคลียสพยากรณ์ นิวเคลียสของสเปิร์มกลายเป็นนิวเคลียสของผู้ชาย: จำนวน DNA ในนั้นเพิ่มขึ้นสองเท่า, ชุดของโครโมโซมในนั้นสอดคล้องกับ n2c (ประกอบด้วยชุดเดี่ยวของโครโมโซมที่ทำซ้ำซ้ำ)

หลังจากสิ้นสุดไมโอซิส นิวเคลียสจะกลายเป็นนิวเคลียสของเพศหญิง และยังมีสารพันธุกรรมจำนวนหนึ่งที่สอดคล้องกับ n2c

นิวเคลียสทั้งสองมีการเคลื่อนไหวที่ซับซ้อนภายในไซโกตในอนาคต เข้ามาใกล้และผสานกัน ก่อตัวเป็นซิงคาริออน (ประกอบด้วยชุดโครโมโซมซ้ำ) โดยมีแผ่นเมตาเฟสร่วม จากนั้นจะเกิดเมมเบรนทั่วไปขึ้นและไซโกตจะปรากฏขึ้น การแบ่งไมโทติคครั้งแรกของไซโกตนำไปสู่การก่อตัวของเซลล์เอ็มบริโอสองเซลล์แรก (บลาสโตเมียร์) ซึ่งแต่ละเซลล์มีโครโมโซมชุดซ้ำ 2n2c

ไมโอซิสเป็นการแบ่งเซลล์ชนิดพิเศษโดยจำนวนโครโมโซมในเซลล์ลูกจะกลายเป็นเดี่ยว

ในระหว่างไมโอซิส เซลล์ดิพลอยด์หนึ่งเซลล์จะสร้างเซลล์เดี่ยวสี่เซลล์ ไมโอซิสเกิดขึ้นระหว่างการก่อตัว เซลล์สืบพันธุ์– เซลล์สืบพันธุ์ (ในสัตว์) – หรือระหว่างการก่อตัวของสปอร์เดี่ยวในพืช

ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง.

Gametes (จากคำภาษากรีก gamete - ภรรยา gametes - สามี) เซลล์ของสัตว์และพืชทางเพศหรือการสืบพันธุ์ซึ่งเมื่อหลอมรวมจะช่วยให้เกิดการพัฒนาของบุคคลใหม่และการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมจากพ่อแม่สู่ลูกหลาน Gametes เป็นเซลล์เดี่ยวนั่นคือพวกมันมีโครโมโซมชุดเดียว เมื่อพวกมันรวมกัน เช่น ในระหว่างการปฏิสนธิหรือกระบวนการทางเพศ ไซโกตที่มีโครโมโซมชุดคู่ (ซ้ำ) จะปรากฏขึ้น ความสามัคคีจึงเกิดขึ้น สารพันธุกรรมผู้ปกครองและโครโมโซมครบชุดกลับคืนมา

สัตว์ที่สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ (ดูการสืบพันธุ์) จะผลิตเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ อสุจิ และเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิง ไข่ หรือไข่

ในโปรโตซัวหลายชนิด gametes ตัวผู้และตัวเมียมีขนาดและรูปร่างเท่ากัน และทั้งสองเซลล์สามารถเคลื่อนไหวได้ (isogamy)

เพื่อให้เกิดการปฏิสนธิได้ gametes จำเป็นต้องค้นหากันและกัน นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องจัดเตรียมสารอาหารและเยื่อหุ้มป้องกันให้กับไซโกตอย่างเพียงพอ หน้าที่เหล่านี้ในกระบวนการวิวัฒนาการถูกแบ่งระหว่างเพศชายและ gametes เพศหญิง- ดังนั้น ในสัตว์ส่วนใหญ่ gametes ตัวผู้จะตัวเล็กและเคลื่อนที่ได้ ในขณะที่ตัวเมียจะมีขนาดใหญ่กว่า มีสารอาหารมากมายและไม่สามารถเคลื่อนไหวได้ (anisogamy หรือ oogamy) เซลล์ไข่ที่ใหญ่ที่สุดในสัตว์ การพัฒนาของตัวอ่อนซึ่งเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมภายนอกไม่ใช่ในร่างกายของมารดาและดำเนินต่อไป เวลานาน- วัน สัปดาห์ (นก สัตว์เลื้อยคลาน สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ ปลา ปลาหมึก)

อสุจิประกอบด้วยหัว คอ และหาง ซึ่งช่วยให้เคลื่อนไหวได้ ส่วนหัวประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีโครโมโซมจับตัวแน่น และคอประกอบด้วยไมโตคอนเดรีย ซึ่งให้พลังงานสำหรับการเผาผลาญและการเคลื่อนไหวของหาง gametes ชาย สิ่งมีชีวิตในน้ำบางครั้งก็มีแฟลเจลลาที่ให้ความคล่องตัว ในสิ่งมีชีวิตบางชนิด ( พยาธิตัวกลมสัตว์ขาปล้องจำนวนมาก) เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้จะเคลื่อนไหวในลักษณะคล้ายอะมีบา โดยใช้เทียม

ในสัตว์ส่วนใหญ่ ยกเว้นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชั้นสูง ไซโตพลาสซึมของไข่ประกอบด้วย จำนวนมากไข่แดง.

กระบวนการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์เรียกว่าการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ อสุจิ - การสร้างอสุจิ และไข่ - การสร้างเซลล์สืบพันธุ์ ในสัตว์หลายเซลล์ gametes พัฒนาในต่อมเพศ - อวัยวะสืบพันธุ์ (ในเพศชาย - อัณฑะในเพศหญิง - รังไข่) การก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์ในสัตว์ชั้นล่างเกิดขึ้นผ่านไมโทซิส และในสัตว์ส่วนใหญ่เกิดขึ้นผ่านไมโอซิส Gametes ก่อตัวขึ้นใน ปริมาณส่วนเกินเนื่องจากอสุจิไม่ทั้งหมดไปถึงไข่และไข่ที่ปฏิสนธิ (ไซโกต) ก็ไม่สามารถพัฒนาเป็นสิ่งมีชีวิตที่โตเต็มวัยได้

ในพืชนั้นมีความโดดเด่นขึ้นอยู่กับโครงสร้างของเซลล์สืบพันธุ์ ประเภทต่างๆกระบวนการทางเพศ (ดู เพศ การปฏิสนธิ) ในพืชที่ต่างกันและโดยเฉพาะพืชที่มี mogamous จะมีการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ตัวผู้มากกว่าตัวเมียอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งจะเพิ่มโอกาสในการปฏิสนธิ