- Сперматозоид и соматическая клетка
- Строение сперматозоида
- Ядро сперматозоида
- Рецепторы сперматозоида
- Акросома
- Центриоли сперматозоида
- Митохондрии сперматозоида
- Литература
Сперматозоидом принято называть зрелую подвижную мужскую половую клетку. Сперматозоид образуется в ходе сперматогенеза, основные процессы которого происходят в извитых семенных канальцах яичка.
Сперматозоид и соматическая клетка
Сперматозоиды, как и яйцеклетки, отличаются от соматических (не половых) клеток. Из соматических клеток состоят органы тела, половые же клетки участвуют в оплодотворении, образуя новый организм.
Сперматозоид |
Соматическая (не половая) клетка |
Имеет гаплоидный (половинный) набор хромосом - n |
Имеет диплоидный (двойной) набор хромосом – 2n |
Образуется в процессе мейоза |
Образуется в процессе митоза |
Зрелый сперматозоид больше не делится |
Некоторые соматические клетки сохраняют способность делиться |
Небольшой размер |
Размеры сильно варьируются |
Небольшое количество органоидов |
Большое количество органоидов у большинства клеток |
Низкая метаболическая активность. Это связано с тем, что в сперматозоиде нет большого запаса веществ, митохондрии тратят весь ресурс на движение |
Высокая метаболическая активность: в клетке одновременно протекают тысячи процессов синтеза и распада веществ |
Задание в формате ЕГЭ с ответом:
Рассмотрите таблицу «Уровни организации живой природы» и заполните пустую ячейку, вписав соответствующий термин.
Уровень
Примеры
…
Сперматозоид
Органо-тканевый
Семенники
Строение сперматозоида
Сперматозоид состоит из трех частей: головки, шейки и хвоста.
Внешнее строение сперматозоида
Рис. Строение сперматозоида: 1 – головка, 2 – шейка, 3 – хвост.
Несмотря на то, что сперматозоид – специализированная гаплоидная клетка, не участвующая в построении наших тканей и органов, в ней можно найти уже знакомые нам органоиды. Некоторые из них будут принимать несколько непривычную форму и положение. Например, митохондрии образуют спираль в хвосте сперматозоида, а аппарат Гольджи преобразован в пузырек – акросому.
Внешнее строение сперматозоидаЯдро сперматозоида
- Ядро содержит конденсированные (плотно упакованные) хромосомы, что оберегает генетический материал при оплодотворении.
- Ядро сперматозоида содержит только половину нормального набора хромосом, характерного для данного вида. Для примера рассмотрим наборы хромосом в соматических и половых клетках у организмов разных видов.
Организм |
Диплоидный набор в соматической клетке (2n) |
Гаплоидный набор в сперматозоиде (n) |
Кролик |
44 |
22 |
Козел |
60 |
30 |
Шимпанзе |
48 |
24 |
Осел |
62 |
31 |
Собака |
78 |
39 |
Кошка |
38 |
19 |
Крыса |
42 |
21 |
Человек |
46 |
23 |
О том, как находить количество аутосом в половых и соматических клетках, мы расскажем вам в следующем материале!
Пример задания из КИМ ЕГЭ:
Сколько половых хромосом несет сперматозоид человека?
Так как у млекопитающих и некоторых других животных пол определяется сочетанием половых хромосом: ХХ – организм женского пола, XY – организм мужского пола, сперматозоиды гетерогенны, то есть могут быть двух видов:
- Одни сперматозоиды несут Х-хромосому, если такой сперматозоид оплодотворит яйцеклетку, то из зиготы разовьется женский организм.
- Другие несут Y-хромосому, при оплодотворении яйцеклетки таким сперматозоидом будет образовываться мужской организм.
Таким образом, пол будущего потомства у млекопитающих, в том числе и у человека, зависит от отца.
Задание по образцу ФИПИ:
Ядро клетки печени селезня содержит 80 хромосом. Определите количество хромосом в ядре его сперматозоида.
Рецепторы сперматозоида
На головке сперматозоида находятся особые образования – рецепторы. Они улавливают химический сигнал от яйцеклетки и плывут в её сторону. Такое движение получило название положительного хемотаксиса (он наблюдается у многих простейших, плывущих в сторону еды). Благодаря им сперматозоиды определяют направление движения, ведь им нужно быстро добраться до цели, так как продолжительность их жизни невелика.
Акросома
Акросома – уплощенный пузырек, содержащий множество ферментов, способствующих проникновению сперматозоида в яйцеклетку. Образуется она из аппарата Гольджи (в достаточно популярном учебнике Тейлора, Грина, Стаута указано, что акросома = большая лизосома, но в большинстве источников указывают, что акросома – видоизменный аппарат Гольджи).
Ферменты акросомы разрушают вещества, склеивающие вторичную оболочку яйцеклетки.
Центриоли сперматозоида
Ближайшая к головке часть называется шейкой. Она содержит центриоли – проксимальная расположена ближе к головке, при оплодотворении она поступает в цитоплазму яйцеклетки и участвует в последующих делениях, а от дистальной начинается жгутик.
Рис. Строение сперматозоида: 1 – акросома, 2 – ядро, 3 – центриоль, 4 – митохондрии, 5 – аксонема, образованная дистальной центриолью – основа жгутика.
Митохондрии сперматозоида
Вокруг основания жгутика располагаются митохондрии, образующие спираль. Они обеспечивают сперматозоид энергией для движения.
Попробуйте решить задание ЕГЭ:
Рассмотрите рисунок и выполните следующие два задания
Какой цифрой на рисунке обозначена структура, содержащая гетерохроматин?
Установите соответствие между структурами сперматозоида человека, обозначенными на рисунке выше цифрами 1 ‒ 4, и их характеристиками: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
- Состоит из тубулина – белка, участвующего в движении
- Содержит кариоплазму
- Является преобразованным одномембранным органоидом
- При проникновении в яйцеклетку такой органоид образует веретено деления
- Участвует в клеточном дыхании
- Содержит ферменты окислительного фосфорилирования
- 1
- 2
- 3
- 4
А | Б | В | Г | Д | Е |
---|---|---|---|---|---|
Литература
- Афанасьев Ю.И., Юрина Н.А., Котовский Е.Ф. и др. (под ред. проф. Афанасьева Ю.И., проф. Юриной Н.А.) Изд. 5-е, перераб., доп.. Серия: Учебная литература для студентов медицинских вузов М.: Медицина, 2002.
- Цитология, гистология, эмбриология. Александровская О.В. Радостина Т.Н., Козлов Н.А. М.: Агропромиздат, 1987.
- Тейлор Д., Грин Н., Стаут У., Биология: В 3-х т. Т.3: Пер. с англ./Под ред. Р. Сопера – 3-е изд., - М.: Мир, 2004.
Установите соответствие между половыми клетками млекопитающих, обозначенных на рисунке цифрами 1 и 2, и их характеристиками: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
- Имеет больший запас веществ
- Содержит акросому
- Может нести как Х, так и Y-хромосому
- От этой клетки зигота наследует клеточный центр
- От этой клетки зигота наследует митохондрии
- От этой клетки зигота наследует митохондрии
- 1
- 2
А | Б | В | Г | Д | Е |
---|---|---|---|---|---|