Строение хромосомного аппарата сперматозоида

Клетки нашего организма (клетки тела) именуются соматическими, и содержат диплоидный набор хромосом, то есть парный – 46 штук. Отличительной особенностью обладают половые клетки, как у мужчины, так и у женщины, так как их слияние дает основание для начала новой жизни. Развитие нового организма с момента зачатия уже определяет пол будущего ребенка. Это всё связано со строение хромосомного аппарата сперматозоидов.

И так, сколько хромосом в ядре сперматозоида? В норме всегда 23.

Сперматозоиды имеют набор хромосом гаплоидного типа, так как их ядра содержат лишь по 23 хромосомы. «Гаплоидный» означает не парный или одиночный. Каждая хромосома не несет повторений, она индивидуальна и едина.

От обычных соматических клеток это и отличает их, а также то, что набор хромосом яйцеклетки и сперматозоида одинаковы по количеству, но разные по содержанию половой хромосомы. Из 23 хромосом 22 является аутосомами, а 1 - половой. Если это женская половая клетка – яйцеклетка, то она содержит половую хромосому X. Мужская половая клетка – сперматозоид, содержит или X, или Y хромосому. Если в оплодотворении принимали участие сперматозоиды с х хромосомой, то у родителей родиться ребёнок женского пола. Так как формула в данной ситуации проще простой: X + X = женский генотип.

При противоположной ситуации, когда в оплодотворении участвуют сперматозоиды с y хромосомой, ожидается рождение малыша мужского пола по той же формуле: Х + Y = мужской генотип.

Также как и яйцеклетка, сперматозоид имеет гаплоидный набор хромосом. Это не просто так! Все устроено таким образом, что при рождении малыши, а далее взрослые люди, отличаются друг от друга, как по внешности, так и по характеру. Даже, если какое-то сходство наблюдается, все же, это лишь сходство, но отличия есть всегда. Нет одинаковых людей, все мы индивидуальны! При слиянии половых клеток, образуется зигота (это название оплодотворенной яйцеклетки). И вот как раз такая зигота уже имеет полноценный набор хромосом – 46, тот же диплоидный состав. 50% генетической информации она получает от мамы благодаря яйцеклетке, а 50% унаследует от папы, за что ответственны сперматозоиды. X, y хромосомы отвечают лишь за половую принадлежность будущего малыша.

Всегда сперматозоид несет хромосому Х или Y, и это заложено в нем природой. Никто не может предугадать, какому сперматозоиду (с какой половой хромосомой) удастся первому встретиться с яйцеклеткой.

Строение хромосомы сперматозоида

Не будем останавливаться на всех составных частях сперматозоидах. Нас интересует лишь его головка, та его часть, в которой сосредоточен источник генетической информации. И так, ядро – самая ценная внутренняя структура, так как в нем находятся хромосомы. Структуру хромосомы составляют:

1. Молекула ДНК;
2. Белки;
3. Хроматин;
4. Центромера.

У каждой хромосомы есть молекулы ДНК. В свою очередь, каждая ДНК имеет свой определенный состав и последовательность расположения генов. Каждый ген – это свой определенный признак, который отличает людей друг от друга. Молекулы ДНК находятся в ядре в виде длинных цепей, плотно скрученных за счет гистонов. Такая комбинация получила название хроматин. Гистоны – это ядерные белки, которые нужны для «упаковки» нитей ДНК. Их количество может варьировать от 25 до 40%. Они содержат в основном такие аминокислоты, как лизин и аргинин. Эти аминокислоты имеют свою определенную последовательность в данных белках. С процессом созревания сперматозоида гистоны замещаются протаминами – это также белки, которые делают возможным связать молекулу ДНК еще плотнее. При связывании ДНК протаминами они получают название нуклеопротаминов. Таким образом, протамины «упаковывают» ДНК и тем самым придают им определенную структуру, за счет чего наблюдается конденсация (уплотнение) хроматина, который является неактивным. То есть, в нем не проходят процессы транскрипции, на чем основан процесс передачи генетической информации.

Половой хроматин, по сути, является совокупностью молекулы ДНК и специальных белков, которые содружественно уплотнились и приобрели «форму».

Также, хотелось бы отметить, что с помощью такой структуры как центромера, хромосома делится на два плеча: короткое и длинное. В каждой хромосоме она располагается на разном уровне, от чего и зависит разнообразие их формы. Центромера выступает в виде перетяжки, к которой присоединяются нити веретена при делении клетки. Таким образом, мы видим, что за счет определенных моментов хромосомы имеют свои отличительные признаки, а совокупность их в хромосомном наборе определяет личностные характеристики. Это именуется кариотипом.

Длительность жизни сперматозоидов

Один цикл развития сперматозоидов составляет около 70 суток. И так, что же будет после семяизвержения? Цель сперматозоида – оплодотворить яйцеклетку. Если эта цель не преследуется супружеской парой, следовательно, сперматозоид попадает в окружающую среду, где погибает через несколько минут. Ситуация меняется, если он попал в половые пути женщины. Кислая среда влагалища пагубно влияет на жизнеспособность сперматозоидов. Если по каким-то причинам пришлось задержаться в полости влагалища, то в течение часа они погибают. Шейка матки, а также ее полость и маточные трубу благодаря своей щелочной среде как бы улучшают активность спермиев. В такой среде они могут выжить до 3-х суток, а иногда и более, а не потерять свою способность к оплодотворению могут в течение 72 часов.