Доказано наличие у сперматозоидов человека хемотаксиса — движения по направлению к аттрактантам, выделяемым яйцеклеткой. Сперматозоид мужчины имеет типичное строение и состоит из головки, средней части и хвоста. Позади головки располагается так называемая «средняя часть» сперматозоида.

Яйцеклетке слиться нужно с одним сперматозоидом. Проникновение нескольких сперматозоидов в яйцеклетку обычно нежелательно, так как это может привести к нарушению деления зиготы и дальнейшего хода развития. В шейке сперматозоида расположена митохондрия, которая имеет спиральное строение. Она необходима для выработки энергии, которая тратится на активные движения сперматозоида по направлению к яйцеклетке. Установлено, что сперматозоиды более устойчивы к воздействию ионизирующей радиации, чем незрелые яйцеклетки.

Яйцеклетка: строение

Установлено, что оболочка сперматозоида имеет специфические рецепторы, которые узнают химические вещества, выделяемые яйцеклеткой. При оплодотворении в яйцеклетку проникает только головка сперматозоида, несущая наследственный аппарат, а остальные части остаются снаружи.

Кроме того, что яйцеклетка накапливает необходимые для развития вещества, она должна приобрести особенности, которые обеспечат ее слияние со сперматозоидом. Снаружи яйцеклетка, как и любая клетка, одета элементарной мембраной.

По количеству желтка в яйцеклетке она может быть алецитальной, т. е. содержащей ничтожно малое количество желтка, поли-, мезо- или олиголецитальной. Человеческая яйцеклетка относится к алецитальным. Также человеческая яйцеклетка по распределению желтка является изолецитальной: при ничтожно малом количестве желтка он равномерно располагается в клетке, поэтому ядро оказывается примерно в центре.

Функции сперматозоида

Как и другие клетки, яйцеклетка отграничена плазматической мембраной, но снаружи она окружена блестящей оболочкой, состоящей из мукополисахаридов (получила свое название за оптические свойства). Она играет защитную роль, питает яйцеклетку.

Строение сперматозоида

Сперматозоид — это мужская половая клетка (гамета). Количество сперматозоидов, образующихся у особи мужского пола, всегда колоссально. По морфологии сперматозоиды резко отличаются от всех других клеток, но все основные органеллы в них имеются. Каждый сперматозоид имеет головку, шейку, промежуточный отдел и хвост в виде жгутика (рис.1).

Здесь происходит образование гиалуронидазы — фермента, который способен расщеплять мукополисахариды оболочек яйцеклетки, что делает возможным проникновение сперматозоида внутрь яйцеклетки. Большую часть энергии сперматозоид получает в виде фруктозы, которой очень богат эякулят. При электронной микроскопии сперматозоида обнаружено, что цитоплазма головки имеет не коллоидное, а жидкокристаллическое состояние.

Сперматозоиды некоторых видов животных имеют акросомный аппарат, который выбрасывает длинную и тонкую нить для захвата яйцеклетки. Наиболее очевидная отличительная черта яйцеклетки — это ее большие размеры. Многие яйцеклетки (в том числе и млекопитающих) содержат специализированные секреторные пузырьки, находящиеся под плазматической мембраной в наружном, или кортикальном, слое цитоплазмы. Обычно они значительно меньше яйцеклеток, поскольку не содержат столь значительного количества цитоплазмы и производятся организмом одновременно в значительном количестве.

В головке расположено гаплоидное ядро (несущее хромосомы), акросома (несущая литические ферменты, необходимые для растворения оболочки яйцеклетки) и центриоль, которая формирует цитоскелет жгутика.

Биология и медицина

Жгутик служит для движения сперматозоида. У большинства животных сперматозоид имеет типичное строение, описанное выше. Но встречаются исключения. Так у аквариумной рыбы тетрадон сперматозоиды несут по два жгутика. У некоторых ракообразных сперматозоиды несут по нескольку жгутиков. У круглых червей сперматозоиды вообще лишены жгутиков (в ходе эволюции все клетки этого типа животных утратили реснички и жгутики), они имеют амебоидную форму и передвигаются с помощью ложноножек.

Эмбриональный период

У низших ракообразных бывают шарообразные сперматозоиды. У некоторых сумчатых животных сперматозоиды сдвоенные и движутся в паре, при этом синхронно бьют хвостами. Разделение происходит непосредственно перед оплодотворением яйцеклетки. Размеры сперматозоидов также сильно варьируют и не коррелируют с размером взрослого животного. Первыми были открыты сперматозоиды человека, вскоре Левенгук описал сперматозоиды многих животных.

В сформировавшихся сперматозоидах содержатся митохондрии, комплекс Гольджи и специиальные ферменты, растворяющие мембрану яйцеклетки во время оплодотворения. Сперматозоиды обычно обладают способностью к активному движению и служат для оплодотворения женской гаметы – яйцеклетки. В результате оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом, возникает зигота, обладающая диплоидным набором.