Spermatozoidų chromosomų rinkinys ir jo vaidmuo apvaisinime

Spermatozoidas - tai vyriška lytinė ląstelė, gameta, kurios pagrindinė funkcija yra apvaisinti kiaušialąstę. Tai haploidinė ląstelė, turinti pusę genetinės medžiagos, reikalingos naujo organizmo susidarymui. Spermatozoidas prisitaikęs pernešti paveldimąją informaciją ir turi žiuželius, leidžiančius jam judėti.

Žmogaus spermatozoidas yra apie 60 µm ilgio, susideda iš galvutės (apie 4,5 µm ilgio), kaklelio ir ilgos uodegėlės (apie 55 µm). Galvutę sudaro akrosoma ir branduolys. Akrosoma dengia didžiąją dalį priekinio spermatozoido paviršiaus ir padeda jam įsiskverbti į kiaušialąstę. Branduolys užima didžiąją galvutės dalį ir jame yra haploidinis chromosomų rinkinys. Šis rinkinys lemia individo lytį, nes spermatozoidas gali turėti X arba Y lytinę chromosomą.

Kaklelyje yra citoplazmos apsuptos centriolės, o nuo distalinės centriolės per visą uodegėlę eina ašinis siūlas (aksonema), sudarytas iš fibrilių pluošto. Augalų spermatozoidai gali būti rutulio, kriaušės ar siūlo pavidalo, dažnai maži ir su keliais žiuželiais.

Chromosomų rinkinys ir individo lyties nustatymas

Lytinės ląstelės, arba gametos, yra daugiamolių organizmų ląstelės, vystančios lytinėse liaukose. Jos būna dviejų tipų: vyriškos (spermatozoidai) ir moteriškos (kiaušialąstės). Lytinės ląstelės turi pusinį chromosomų rinkinį, o po apvaisinimo organizmas gauna visus tėvų chromosomų rinkinius.

Vyrų organizme spermatozoidai susiformuoja sėklidžių sėkliniuose kanalėliuose per maždaug 61 dieną. Kiekvienas subrendęs žmogaus spermatozoidas turi 22 autosomas (nelytines chromosomas) ir vieną lytinę chromosomą - X arba Y. Jei su kiaušinėliu susilieja X spermatozoidas, vystosi moteriškos lyties organizmas, o jei Y - vyriškos.

Kariotipas - tai kiekvienos ląstelės chromosomų rinkinys. Normalus žmogaus kariotipas yra 46 chromosomos, sudarančios 23 poras: 22 poros autosominių ir viena pora lytinių chromosomų (XX moterims, XY vyrams). Normalus kariotipas susidaro apvaisinimo metu, kai susijungia sveiki kiaušialąstės ir spermatozoido chromosomų rinkiniai.

Apvaisinimo procesas ir lytinių ląstelių vaidmuo

Apvaisinimas yra sudėtingas lytinių ląstelių susijungimo procesas. Lytinio akto metu į moters organizmą patenka milijonai spermatozoidų, tačiau tik nedidelė dalis jų pasiekia kiaušintakį, kur laukia kiaušialąstė. Tiek spermatozoidas, tiek kiaušinėlis yra lytinės ląstelės, turinčios po 23 chromosomas (haploidinis rinkinys).

Kai spermatozoidas susilieja su kiaušinėliu, jų branduoliai susijungia, sudarydami zigotą - pirmąją naujo organizmo ląstelę su pilnu chromosomų rinkiniu (46 chromosomos, 23 poros). Nuo šio momento prasideda naujos gyvybės vystymasis.

Pirmasis spermatozoido įsiskverbimas į kiaušialąstę sukelia akrosominę reakciją, kurios metu išsiskiria fermentai, ardantys kiaušialąstės skaidriąją sritį. Tai leidžia vienam spermatozoidui prasiskverbti į kiaušialąstės vidų. Po apvaisinimo kiaušialąstės paviršius pasikeičia, taip užkertant kelią kitiems spermatozoidams patekti į vidų (polispermijos blokas).

Įdomu tai, kad į kiaušialąstę patenka ne tik spermatozoido galvutė su chromosomomis, bet ir dalis citoplazmos, centriolės ir kai kurie baltymai, svarbūs kiaušinėlio aktyvavimui ir ankstyvam embriono vystymuisi. Nors spermatozoiduose neaptikta transkripcijos ar transliacijos pėdsakų, juose rasta apie 3000 iRNR molekulių ir mikro-RNR, kurios gali turėti įtakos embriono raidai.

Spermatozoidų kiekis ir gyvybingumas

Gyvūnai gamina labai daug spermatozoidų. Pavyzdžiui, šuo lytinio akto metu išskiria apie 60 mln., avinas - iki 2 mlrd., arklys - apie 10 mlrd., o žmogus - apie 200 mln. spermatozoidų.

Spermatozoidų paviršius yra įkrautas neigiamai, todėl jie nesulimpa tarpusavyje. Žmogaus spermatozoidai makštyje išbūna apie 2,5 valandos, gimdos kaklelyje - iki dviejų parų, o judėdami prieš skysčio srovę pasiekia 1-3 mm/min greitį.

Kadangi kiaušinėlį apvaisina tik vienas iš milijardų spermatozoidų, visa jo sandara yra pritaikyta greitam judėjimui ir efektyviam patekimo į kiaušialąstę procesui.

tags: #spermatozoido #chromosomu #rinkinys

• Natūrali pagalba ramesniam vaikui
• Efektyvumas ir patogumas su "Litagros" vagotuvu
• Ankstyvoji naujagimių diagnostika
• Kaip sukurti advento kalendorių
• Vaikų tautinio ugdymo aspektai