تركيب الخلايا الجرثومية ، مراحل تطور البويضات والحيوانات المنوية ، الإخصاب. ما هو الاسم العلمي للخلية الجنسية الذكرية؟ ماذا تسمى الخلايا الجنسية للذكور والإناث؟

تمتلك الخلايا التناسلية الأنثوية والذكور ، المسماة "الأمشاج" من اليونانية "المتزوجة" ، نصف المجموعة الجينية وهي مسؤولة عن تكاثر الكائنات الحية ، التي يشكل اندماجها الزيجوت ، وهي خلية ثنائية الصبغيات تنطلق منها خلايا خلية جديدة. يأتي الكائن الحي. يمتلك الشخص مجموعة من 23 كروموسومًا ، 22 منها تسمى autosomes وواحدًا هو كروموسوم جنسي. يتم تحديد كروموسوم الجنس هذا X في الإناث وإما X أو Y في الذكور.

الخلايا الجنسية الذكرية

الحيوانات المنوية ، الخلايا الجنسية الذكرية ، عالية الحركة وذات حجم مجهري. يتم تحديد هيكلها بواسطة الرأس الذي يحمل معلومات عن الرجل والرقبة والذيل المسئول عن الحركة. ربما يكون الجزء الأكثر أهمية في الحيوان المنوي ، الرأس ، مليئًا بالكروماتين المكثف. في المتوسط ​​، حجم الحيوانات المنوية التي يتم إنتاجها باستمرار في الخصيتين هو 50-70 ميكرون ، ومتوسط ​​وزن خصية واحدة للبالغين من 20 إلى 30 جم. ومن المثير للاهتمام ، بطول 60 ميكرون ، فقط 5 ميكرون المخصصة لنصيب الرئيس.

تقع الخصيتان في كيس الصفن ، وهو تكوين عضلي جلدي ويتكون من عدد كبير من الأنابيب المنوية. من بين هذه الأنابيب الخلايا الخلالية المسؤولة عن تخليق الهرمونات الجنسية. تتشكل الحيوانات المنوية في الأنابيب المنوية ثم تمر عبر القناة الكبيرة ، عبر البربخ ، الأسهر ، وبعد ذلك يتم إفرازها من خلال تجويف البطن إلى مجرى البول. نتيجة لذلك ، يتم الانتهاء من هذا المسار هو القضيب ، وهو العضو التناسلي الذكري الخارجي.

الانتصاب هو عملية ملء الأنسجة الإسفنجية الموجودة داخل العضو التناسلي الذكري بالدم. أثناء اندفاع الحيوانات المنوية ، الذي يسمى القذف ، ينتهي الأمر بالحيوانات المنوية في الجهاز التناسلي للأنثى. يمكن أن يحدث إذا كانت هناك بيضة ناضجة في هذه اللحظة. خلال كل عملية قذف ، يتم إطلاق ما يصل إلى 300 مليون خلية منوية بشكل طبيعي ، أي ما يقرب من 1-6 مل من الحيوانات المنوية ، في حين أن سرعة حركة الحيوانات المنوية تساوي 3.5 ملم في الدقيقة.

يتم توفير التغذية وتفعيل وظيفة الحركة للحيوانات المنوية من خلال سر الغدد التناسلية المزدوجة. في المتوسط ​​، يستمر نشاط الحيوانات المنوية حوالي 48 ساعة في عنق الرحم وحوالي 2.5 ساعة داخل المهبل.

الخلايا التناسلية الأنثوية

تبدأ الخلايا الجنسية الأنثوية في التطور بنشاط في سن حوالي 12 عامًا ، ولكن لكل امرأة هذا الرقم فردي. في معظم الحالات ، تنضج خلية جرثومية واحدة تسمى البويضة شهريًا ، ومع ذلك فإن الاستثناءات لهذه القاعدة معروفة أيضًا. يجب أن أقول إن البيضة محرومة من القدرة على الحركة بشكل مستقل. يحتوي على قدر كبير من المعلومات ، بما في ذلك لون الشعر والعينين والطول وما إلى ذلك.

يتراوح حجم البويضة عادة من 100 إلى 200 ميكرون وتتكون من نواة مدورة وسيتوبلازم. تبدأ عملية النضج في المبايض كل 24 إلى 28 يومًا ، وهي الدورة الشهرية للمرأة. بويضة من الدرجة الأولى ، محاطة بغشاء وتاج من الخلايا الجرابية ، يصل إلى 4 آلاف ، تغادر المبيض في ذلك الوقت وتدخل قناة فالوب. يتحرك على طوله ، ينضج أخيرًا ، ويشكل بيضة كاملة بالفعل ، تسمى البويضة من الدرجة الثانية. في المجموع ، تحتوي نواة البويضة على 23 كروموسومًا ، أحدها هو كروموسوم الجنس X.

إذا لم يتم تخصيب البويضة في غضون 12-24 ساعة بعد الإباضة ، فإنها تموت.

تحدد بنية الخلايا الجنسية الذكرية والأنثوية أداء وظيفتها الأكثر أهمية - تنفيذ التكاثر التوليدي. إنها مميزة لممثلي كل من النباتات والحيوانات. ستتم مناقشة ميزات بنية الخلايا الجرثومية في مقالتنا.

Gametes: العلاقة بين البنية والوظيفة

تسمى الخلايا المتخصصة التي تنفذ العملية الأمشاج. تحتوي الخلايا الجرثومية الذكرية والأنثوية - الحيوانات المنوية والبويضات - على فرداني الصبغيات ، أي مجموعة واحدة من الكروموسومات. يوفر هذا التركيب من الخلايا الجرثومية النمط الجيني للكائن الحي ، والذي يتشكل عندما يندمجون. إنه ثنائي الصيغة الصبغية أو مزدوج. وهكذا فإن الجسد يتلقى نصف المعلومات الجينية من الأم ، والجزء الآخر من الأب.

على الرغم من السمات المشتركة ، فإن بنية الجنس والحيوانات تختلف في كثير من النواحي عن بعضها البعض. هذا يتعلق في المقام الأول بأماكن معينة من تكوينها. لذلك ، في كاسيات البذور ، توجد الحيوانات المنوية في أنثرات السداة ، وتقع البويضة في مبيض المدقة. للحيوانات متعددة الخلايا أعضاء خاصة - غدد ، يحدث فيها تكوين الخلايا الجرثومية: البويضات - في المبيض ، والحيوانات المنوية - في الخصيتين.

عملية تكوين الخلايا الجرثومية

يتم تحديد بنية الخلايا الجرثومية وتطورها من خلال مسار تكوين الأمشاج - عملية تكوينها ، والتي تستمر على عدة مراحل. خلال مرحلة التكاثر ، تنقسم الأمشاج الأولية عدة مرات عن طريق الانقسام. في هذه الحالة ، يتم الاحتفاظ بمجموعة مزدوجة من الكروموسومات. في الأفراد من الجنسين ، هذه المرحلة لها اختلافاتها الخاصة. لذلك ، في ذكور الثدييات ، يبدأ من لحظة ظهوره ويستمر حتى الشيخوخة. في الإناث ، يحدث انقسام الخلايا الجرثومية الأولية فقط أثناء نمو الجنين داخل الرحم. وحتى بداية سن البلوغ ، يظلون كامنين.

مرحلة النمو هي التالية. خلال هذه الفترة ، يزداد حجم الأمشاج الأولية ، ويحدث تكرار الحمض النووي (مضاعفة). من العمليات المهمة أيضًا تخزين العناصر الغذائية ، لأنها ستكون ضرورية للتقسيمات اللاحقة.

المرحلة الأخيرة من تكوين الأمشاج تسمى مرحلة النمو. في مسارها ، تنقسم الخلايا الجرثومية الأولية عن طريق الانقسام الاختزالي - الانقسام الاختزالي. نتيجته هي أربع خلايا أحادية الصيغة الصبغية تتكون من خلايا ثنائية الصبغيات أولية.

تكوين الحيوانات المنوية

نتيجة لتكوين الخلايا الجرثومية الذكرية ، أي تكوين الحيوانات المنوية ، يتم تكوين أربعة هياكل متطابقة وكاملة. لديهم القدرة على التكاثر. تكمن بنية الخلية الجرثومية الذكرية ، أو بالأحرى ميزتها ، في ظهور تكيفات محددة. على وجه الخصوص ، إنه سوط ، بمساعدة من حركة الأمشاج الذكرية. تحدث هذه العملية في المرحلة الإضافية الأخيرة من التكوين ، والتي تتميز فقط بعملية تكوين الحيوانات المنوية.

تكوّن البويضات

يحتوي هيكل الخلايا الجرثومية للإناث ، وكذلك عملية تكوينها (تكوين البويضات) ، على عدد من السمات المميزة. أثناء الانقسام الاختزالي ، يتم توزيع السيتوبلازم بشكل غير متساو بين الخلايا المستقبلية. واحد منهم فقط يصبح في النهاية بيضة قادرة على خلق حياة مستقبلية. الثلاثة المتبقية تتحول إلى أجسام اتجاهية ويتم تدميرها نتيجة لذلك. المعنى البيولوجي لهذه العملية هو تقليل عدد الخلايا التناسلية الأنثوية الناضجة القادرة على الإخصاب. في ظل هذه الحالة فقط ، ستتمكن خلية بويضة واحدة من تلقي الكمية الضرورية من العناصر الغذائية ، وهو الشرط الرئيسي لتطور الكائن الحي في المستقبل. نتيجة لذلك ، خلال الوقت الذي تكون فيه المرأة قادرة على إنجاب الأطفال ، يمكن فقط تكوين حوالي 400 خلية جرثومية. بينما في الرجل يصل هذا الرقم إلى عدة مئات من الملايين.

هيكل الخلايا الجرثومية الذكرية

الحيوانات المنوية هي خلايا صغيرة جدًا. حجمها بالكاد يصل إلى بضعة ميكرومتر. في الطبيعة ، يتم تعويض هذه الأحجام ، بالطبع ، بعددها. هيكل الخلايا الجرثومية في الجسم الذكري له خصائصه الخاصة.

يتكون الحيوان المنوي من رأس وعنق وذيل. كل جزء من هذه الأجزاء يؤدي وظائف محددة. يوجد في الرأس عضية خلوية دائمة من حقيقيات النوى - النواة. إنه ناقل للمعلومات الجينية الموجودة في جزيئات الحمض النووي. إنها النواة التي توفر نقل وتخزين المواد الوراثية. المكون الثاني لرأس الحيوانات المنوية هو الجسيم. هذا الهيكل عبارة عن مركب جولجي المعدل ويفرز إنزيمات خاصة يمكنها إذابة قشور البيضة. بدون هذا ، ستكون عملية الإخصاب مستحيلة. تحتوي الرقبة على عضيات الميتوكوندريا التي توفر حركات الذيل. توجد المريكزات أيضًا في هذا الجزء من الحيوانات المنوية. تلعب هذه العضيات دورًا مهمًا في تكوين المغزل أثناء انقسام البويضة الملقحة. يتكون ذيل الحيوانات المنوية من الأنابيب الدقيقة ، والتي ، باستخدام طاقة الميتوكوندريا ، تضمن حركة الخلايا الجنسية الذكرية.

هيكل البيض

الخلايا الجنسية الأنثوية أكبر بكثير من الحيوانات المنوية. يصل قطرها في الثدييات إلى 0.2 مم. لكن نفس الرقم بالنسبة للأسماك ذات الزعانف هو 10 سم ، ولسمك القرش الرنجة - يصل إلى 23 سم ، وعلى عكس الخلايا الجرثومية الذكرية ، فإن البيض غير متحرك. هم مستديرون في الشكل. يحتوي السيتوبلازم في هذه الخلايا على كمية كبيرة من العناصر الغذائية في شكل صفار. في النواة ، بالإضافة إلى الحمض النووي ، الذي يحمل معلومات وراثية ، هناك حمض نووي آخر - RNA. يحتوي على معلومات حول بنية أهم بروتينات الكائن الحي المستقبلي. قد يتواجد الصفار بشكل غير متساوٍ في البويضة. على سبيل المثال ، في الصفيحة يكون في المركز ، وفي الأسماك يحتل السطح بالكامل تقريبًا ، مما يؤدي إلى تحويل النواة والسيتوبلازم إلى أحد أقطاب الخلية. في الخارج ، تتم حماية البويضة بشكل موثوق بواسطة أغشية: صفار وشفافة وخارجية. هم الذين يجب أن يذوبوا بواسطة أكروسوم رأس الحيوانات المنوية من أجل القيام بعملية الإخصاب.

أنواع الإخصاب

تحدد بنية ووظائف الخلايا الجرثومية تنفيذ عملية الإخصاب - اندماج الأمشاج. نتيجة لهذه العملية ، تتحد المادة الوراثية للأمشاج في نواة واحدة ، وتتشكل الزيجوت. إنها الخلية الأولى في كائن حي جديد.

اعتمادًا على مكان مرور هذه العملية ، يتم تمييز النوع الخارجي (الخارجي) والنوع الأول خارج جسد الأنثى. يحدث عادة في الموائل المائية. أمثلة الكائنات الحية التي يحدث فيها الإخصاب الخارجي هي أعضاء في فئة الأسماك. تقوم إناثها بإلقاء بيضها في الماء ، حيث يرشه الذكور بالسائل المنوي. يصل عدد بيض هذه الحيوانات إلى عدة آلاف ، لا يعيش وينمو الكثير منها. تؤكل الحيوانات المائية معظمهم. ولكن بالنسبة لجميع الثدييات ، فإن الإخصاب الداخلي هو سمة مميزة ، والتي تحدث داخل جسم الأنثى بمساعدة ذكور متخصصين. في الوقت نفسه ، يكون عدد البويضات الجاهزة للتخصيب صغيرًا.

تختلف بنية الخلايا الجرثومية الذكرية والأنثوية والجهاز التناسلي للنباتات اختلافًا كبيرًا عن تلك الموجودة في الحيوانات. لذلك ، تحدث عملية اندماج الأمشاج بشكل مختلف. لا تمتلك الخلايا الجرثومية الذكرية للنباتات ذيلًا وهي غير قادرة على الحركة. لذلك ، يسبق الإخصاب التلقيح. هذا هو نقل حبوب اللقاح من العضو الآخر للسداة إلى وصمة المدقة. يحدث بمساعدة الرياح أو الحشرات أو البشر. بمجرد وصمة المدقة بهذه الطريقة ، ينزل الحيوان المنوي على طول الأنبوب الجرثومي إلى الجزء السفلي الموسع - المبيض. هناك بويضة. عندما تندمج الأمشاج ، يتشكل جنين البذرة.

مفهوم التوالد العذري

تجعل بنية الخلايا الجرثومية ، ولا سيما الإناث منها ، أحد الأشكال غير العادية للتكاثر التوليدي ممكنًا. إنه يسمى التوالد العذري. يكمن جوهرها البيولوجي في تطوير كائن حي بالغ من بويضة غير مخصبة. لوحظت هذه العملية في دورة حياة قشريات daphnia ، والتي خلالها تتناوب الأجيال الجنسية والتوالد العذري. تحتوي الخلية الجنسية الأنثوية على ما يكفي من العناصر الغذائية لإيجاد حياة جديدة. ومع ذلك ، أثناء التوالد العذري ، لا تظهر مجموعات جديدة من المعلومات الجينية ، مما يعني أن ظهور شخصيات جديدة أمر مستحيل أيضًا. ومع ذلك ، فإن التوالد العذري له أهمية بيولوجية كبيرة ، لأنه يجعل عملية التكاثر الجنسي ممكنة حتى بدون وجود فرد من الجنس الآخر.

مراحل الدورة الشهرية

في جسم الأنثى ، لا تكون الخلايا الجرثومية جاهزة دائمًا للتخصيب ، ولكن في أوقات معينة فقط ، وخلال هذه العملية الفسيولوجية ، تحدث تغيرات دورية منتظمة في وظائف الجهاز التناسلي في الجسم. هذه العملية ينظمها النظام الخلطي. مدة هذه الدورة هي 21-36 يومًا بمتوسط ​​28 يومًا. ويمكن تقسيم هذه الفترة إلى ثلاث مراحل. في أول (الحيض) ، والذي يستمر حوالي الأيام الخمسة الأولى ، يتم التخلص من الغشاء المخاطي للرحم. ويصاحب ذلك تمزق الأوعية الدموية الصغيرة. في اليوم 6-14 ، تحت تأثير الغدة النخامية ، يتم تحرير جريب تنضج فيه البويضة. يبدأ الغشاء المخاطي للرحم خلال هذه الفترة في التعافي. هذا هو جوهر مرحلة ما بعد الحيض. من اليوم الخامس عشر إلى اليوم الثامن والعشرين ، يحدث تكوين النسيج الضام الدهني - الجسم الأصفر. وهي بمثابة غدة صماء مؤقتة تنتج هرمونات تؤخر نضوج البصيلات. في الفترة من اليوم السابع عشر إلى اليوم الحادي والعشرين ، يكون احتمال الإخصاب أعلى. إذا لم يحدث هذا ، يتم تدمير الخلية الجرثومية ويقشر الغشاء المخاطي مرة أخرى.

ما هو التبويض

في اليوم الرابع عشر من الدورة الشهرية ، يتغير هيكل الخلية الجرثومية الأنثوية إلى حد ما. تكسر البويضة الغشاء الجريبي وتخرج من المبيض في قناة فالوب. هناك ينتهي نضجه. هذه العملية تسمى الإباضة. هذه فترة مهمة للغاية يكتسب خلالها الرحم القدرة على قبول البويضة الملقحة.

مجموعة الكروموسومات من الخلايا الجرثومية

تحتوي البويضات والحيوانات المنوية على مجموعة واحدة من المعلومات الجينية. على سبيل المثال ، في البشر ، تحتوي الخلايا الجرثومية على 23 كروموسومًا لكل منها ، وتحتوي الزيجوت على 46 كروموسومًا. وعندما تندمج الأمشاج ، يتلقى الجسم نصف الجينات من الأم ، والجزء الثاني من الأب. هذا ينطبق أيضا على الجنس. تنقسم الكروموسومات إلى جسمية وزوج واحد من الكروموسومات الجنسية. تم تحديدها بأحرف لاتينية. في البشر ، تحتوي الخلايا الأنثوية على اثنين من الكروموسومات الجنسية المتطابقة ، بينما تحتوي الخلايا الذكرية على كروموسومات مختلفة. تحتوي الخلايا الجنسية على إحداها. وبالتالي ، فإن جنس الجنين يعتمد كليًا على جسم الذكر وعلى نوع الكروموسومات التي يحملها الحيوان المنوي.

وظائف الخلايا الجرثومية

يرتبط هيكل الخلية الجرثومية الأنثوية ، مثل الذكر ، بالوظائف التي يؤدونها. كجزء من الجهاز التناسلي ، يؤدون وظيفة التكاثر التوليدي. على عكس التكاثر اللاجنسي ، حيث يتم الحفاظ على سلامة المعلومات الجينية للكائن الحي ، يضمن التكاثر الجنسي خلق سمات جديدة. هذا شرط ضروري لظهور التكيف ، وبالتالي الوجود الكامل للكائنات الحية.

تختلف هذه الخلايا اختلافًا كبيرًا عند الرجال والنساء. عند الرجال ، يكون للخلايا الجرثومية أو الحيوانات المنوية نواتج تشبه الذيل () وهي متحركة نسبيًا. الخلايا التناسلية الأنثوية ، التي تسمى البيض ، غير متحركة وأكبر بكثير من الأمشاج الذكرية. عندما تندمج هذه الخلايا في عملية تسمى الإخصاب ، تحتوي الخلية الناتجة (الزيجوت) على خليط من تلك الموروثة من الأب والأم. يتم إنتاج الأعضاء التناسلية البشرية بواسطة أعضاء الجهاز التناسلي - الغدد التناسلية. إنتاج الهرمونات الجنسية اللازمة لنمو وتطور الأعضاء والهياكل التناسلية الأولية والثانوية.

هيكل الخلايا الجرثومية البشرية

تختلف الخلايا الجنسية للذكور والإناث عن بعضها البعض في الحجم والشكل. تشبه الحيوانات المنوية الذكرية المقذوفات الطويلة المتحركة. هذه خلايا صغيرة تتكون من أجزاء الرأس والوسط والذيل. يحتوي الرأس على غطاء يشبه الغطاء يسمى الجسيم. يحتوي الأكروسوم على إنزيمات تساعد خلية الحيوانات المنوية على اختراق القشرة الخارجية للبويضة. تقع في رأس الحيوان المنوي. الحمض النووي في النواة معبأ بكثافة ولا تحتوي الخلية على الكثير. يشتمل الجزء الأوسط على العديد من الميتوكوندريا التي توفر الطاقة لـ. يتكون قسم الذيل من نتوء طويل يسمى السوط ، والذي يساعد في الحركة الخلوية.

تعد بيض الإناث من أكبر الخلايا في الجسم وهي مستديرة الشكل. يتم إنتاجها في المبايض الأنثوية وتتكون من نواة ومنطقة حشوية كبيرة ومنطقة شفافة وتاج مشع. المنطقة الشفافة هي الغشاء الذي يحيط بالبويضات. يربط خلايا الحيوانات المنوية ويساعد في الإخصاب. التاج المشع هو الطبقة الواقية الخارجية من الخلايا المسامية المحيطة بالمنطقة الشفافة.

تكوين الخلايا الجرثومية

يتم إنتاج الخلايا الجرثومية البشرية من خلال عملية من خطوتين تسمى انقسام الخلايا. من خلال سلسلة من الأحداث المتتالية ، يتم توزيع المادة الوراثية المنسوخة في الخلية الأم على الخلايا الوليدة الأربعة. نظرًا لأن هذه الخلايا بها نصف عدد الخلية الأصل ، فهي كذلك. تحتوي الخلايا الجرثومية البشرية على مجموعة واحدة من 23 كروموسومًا.

هناك مرحلتان للانقسام الاختزالي: الانقسام الاختزالي الأول والانقسام الاختزالي الثاني. قبل الانقسام الاختزالي ، تتكاثر الكروموسومات وتوجد. في نهاية الانقسام الاختزالي الأول ، يتم تشكيل اثنين. لا تزال الكروماتيدات الشقيقة لكل كروموسوم متصلة في الخلايا الوليدة. في نهاية الانقسام الاختزالي الثاني ، يتم تشكيل كروماتيدات شقيقة وأربع خلايا ابنة. تحتوي كل خلية على نصف الكروموسومات من الخلية الأم.

يشبه الانقسام الاختزالي عملية انقسام الخلايا غير الجنسية المعروفة باسم الانقسام. تنتج خليتين ابنتيتين متطابقتين وراثيًا وتحتويان على نفس عدد الكروموسومات مثل الخلية الأم. هذه الخلايا ثنائية الصبغة لأنها تحتوي على مجموعتين من الكروموسومات. لدى البشر 23 زوجًا أو 46 كروموسومًا. عندما تتحد الخلايا الجرثومية أثناء الإخصاب ، تصبح الخلايا أحادية الصيغة الصبغية خلية ثنائية الصبغة.

يُعرف إنتاج الحيوانات المنوية باسم تكوين الحيوانات المنوية. تحدث هذه العملية بشكل مستمر داخل الخصيتين الذكوريتين. يجب إطلاق مئات الملايين من الحيوانات المنوية حتى يحدث هذا. الغالبية العظمى من الحيوانات المنوية لا تصل إلى البويضة. أثناء تكوين البويضات ، أو تطور البويضات ، تنقسم الخلايا الوليدة بشكل غير متساو أثناء الانقسام الاختزالي. ينتج عن هذا التحلل الخلوي غير المتماثل تكوين بويضة واحدة كبيرة (البويضة) وخلايا أصغر تسمى الأجسام القطبية ، والتي تتحلل وتفشل في الإخصاب. بعد الانقسام الاختزالي الأول ، تسمى البويضة البويضة الثانوية. ستكمل البويضة الثانوية المرحلة الثانية من الانقسام الاختزالي إذا بدأت عملية الإخصاب. بمجرد اكتمال الانقسام الاختزالي الثاني ، تصبح الخلية بويضة ويمكن أن تندمج مع خلية منوية. عندما يكتمل الإخصاب ، يصبح الحيوان المنوي والبويضة معًا من البيضة الملقحة.

الكروموسومات الجنسية

الحيوانات المنوية الذكرية في البشر والثدييات الأخرى غير متجانسة وتحتوي على نوع من نوعين من الكروموسومات الجنسية: X أو Y. ومع ذلك ، تحتوي بويضات الإناث على الكروموسوم X فقط وبالتالي فهي متجانسة. الحيوانات المنوية للفرد. إذا قامت خلية منوية تحتوي على كروموسوم X بتخصيب بويضة ، فإن الزيجوت الناتج سيكون XX أو أنثى. إذا كانت خلية الحيوانات المنوية تحتوي على كروموسوم Y ، فإن الزيجوت الناتج سيكون XY أو ذكر.

- هذه هي الخلية التناسلية الذكرية ، وتتمثل وظيفتها الرئيسية في إخصاب الخلية التناسلية الأنثوية. يحتوي على معلومات وراثية تنتقل من الأب إلى الطفل الذي لم يولد بعد. تخضع بنية الخلية الجرثومية الذكرية بالكامل للهدف الرئيسي: حجمها صغير وسريع ومتحرك وعدد الحيوانات المنوية ضخم. سوف نتعلم بمزيد من التفصيل ما هي ميزات هذه الخلايا الجرثومية التي تسمح لها بأداء وظائفها بأكبر قدر ممكن من الكفاءة.

تختلف الخلية التناسلية الذكرية اختلافًا كبيرًا ليس فقط عن بويضة الأنثى ، ولكن أيضًا عن جميع الخلايا الأخرى في الجسم. يمكنك أن ترى كيف يبدو في السائل المنوي فقط تحت المجهر. حجمها 50-55 ميكرون.

تتكون الحيوانات المنوية من عدة أجزاء:

1. رأس.شكله يشبه الملعقة. يحتوي على الهياكل الرئيسية التالية:

• نواة. يحتوي على 23 كروموسومًا (22 كروموسومًا واحدًا X أو Y ، والذي يحدد جنس الجنين). إذا كان الحيوان المنوي يحتوي على كروموسوم X ، فسيكون الجنين أنثى ، وإذا كان Y ، فسيولد صبي ؛
• حويصلة غشائية أو أكروسوم. حجم وشكل هذا الهيكل هو حول حجم النواة. يحتوي على إنزيمات خاصة تطلقها الحيوانات المنوية عند الاقتراب من البويضة. يذوبون قشرته ويمكّنون الأمشاج التناسلي الذكري من اختراق سيتوبلازم البويضة ؛
• جسيم مركزي. هذا الهيكل مسؤول عن تنظيم حركة قسم الذيل.

1. رقبه.الجزء اللين ، والذي يوفر حركة معينة للرأس وإمكانية إمالته بزاوية طفيفة. حجمها صغير جدا.
2. الجسم أو الجزء الأوسط.يمر هنا خيط محوري ، مما يضمن حركة الذيل. بالإضافة إلى أنه يحتوي على مجموعة من الميتوكوندريا التي تنتج الطاقة ، والتي بفضلها يمكن لهذه الخلية أن تتحرك.
3. ذيل.وتتكون من ليفية تعمل بمثابة "برغي" وتسمح للخلية بالتحرك في الاتجاه الصحيح. يساعد شكله في الحفاظ على السرعة والاتجاه الطبيعي لحركة الحيوانات المنوية.

مثير للإعجاب ! هناك نظرية مفادها أن الحيوانات المنوية الذكرية (معص-كروموسوم) أكثر نشاطًا ، لكنهم يعيشون يومًا واحدًا فقط ، لكن مع الكروموسوم X يكونون أقل قدرة على الحركة ، ولكنهم أكثر ثباتًا حتى 3-4 أيام. لذلك ، من أجل إنجاب ولد ، يجب أن يحدث الاتصال الجنسي في الوقت المحدد بالضبط.

ملامح النضج وتكوين الحيوانات المنوية

يبدأ نضج الأمشاج الجنسية الذكرية عند سن البلوغ عند الذكور ويستمر مدى الحياة. في المتوسط ​​، تتراوح دورة تطور هذه الخلية من 2.5 إلى 3 أشهر ، لذلك يحدث تجديد الحيوانات المنوية مرة واحدة تقريبًا كل 80-90 يومًا.

تتشكل الأمشاج الجنسية الذكرية في الخصيتين ، حيث تمر عبر جميع مراحل الانقسام المتتالية. خلال عملية تكوين الحيوانات المنوية المعقدة ، تتكون الحيوانات المنوية الناضجة من الحيوانات المنوية. يتم تنظيم عمليات تكوين الحيوانات المنوية بواسطة هرمونات الخصية والغدة النخامية.

في جسم الرجل ، تكون الحيوانات المنوية غير متحركة عمليًا ، وأثناء القذف (القذف) يتم تنشيطها بواسطة إنزيمات إفراز البروستاتا. يحتوي السائل المنوي على عدد كبير من هذه الخلايا ، حوالي 1-2 مليون حيوان منوي لكل مليلتر.

مهم! ما يهم ليس عدد الحيوانات المنوية ، ولكن حركتها ونسبة الأشكال الطبيعية وتركيز الحيوانات المنوية في السائل المنوي. فقط إذا كانت هذه المعلمات تتوافق مع القاعدة ، فيمكنهم أداء وظائفهم.

كيف تتحرك هذه الخلايا؟

عندما يدخل السائل المنوي إلى مهبل المرأة ، يكتسب عدد كبير من الحيوانات المنوية الموجودة في السائل المنوي القدرة على الحركة. ليس لديهم وظيفة أخرى سوى التحرك نحو البويضة لتخصيبها.

في المهبل ، تكون سرعتهم ضئيلة ، ولكن هناك أول اختيار للحيوانات المنوية ، ولا يصل إلى جسم الرحم سوى الأفراد المثابرين والمتحركين. هناك ، تزداد سرعتهم بشكل كبير ، وينتقلون إلى قناتي فالوب. تستغرق رحلة الحيوانات المنوية من المهبل إلى قناة البيض بضع ساعات فقط ، وهذه سرعة عالية جدًا ، نظرًا للحجم المجهري للخلية.

في المهبل يموت معظمهم ويتحركون ببطء ، لوجود بيئة حمضية. تكون البيئة في الرحم قلوية وهناك تتسارع وتحتفظ بحركتها لفترة طويلة تصل إلى 3-4 أيام.

من الرحم ، يتم إرسال الأمشاج الذكرية إلى قناة فالوب ، حيث يجب أن تنتظرهم البويضة في هذا الوقت في النهاية الممتدة. إذا لم يحدث هذا ، فإنهم يتحركون بشكل عشوائي في قناة فالوب لعدة أيام ، ثم يموتون. مدة الحركة الكاملة من المهبل إلى البويضة هي 1-1.5 ساعة بشرط أن تكون سرعتها طبيعية.

عند الالتقاء بالبويضة ، من المهم ألا يقل عدد الحيوانات المنوية عن 300 ألف. هذا ضروري لإذابة الغلاف الواقي للخلية الجرثومية الأنثوية. إذا كان تركيز الحيوانات المنوية أقل ، فقد لا يكون هذا كافيًا "لخلع البويضة من الملابس الواقية."

مهم ! بسبب بقاء الحيوانات المنوية على قيد الحياة ، يمكن أن يحدث الإخصاب حتى لو كان الجماع قبل أيام قليلة.

أسئلة للطبيب

سؤال: إذا تأثرت بنية الحيوان المنوي وسرعته ، فهل يسبب ذلك العقم عند الرجال؟

إجابه: بالطبع. إذا كانت هناك تغييرات هيكلية في الخلايا الجرثومية الذكرية في السائل المنوي ، فإن الحمل يكاد يكون مستحيلاً. حتى إذا تم تخصيب البويضة بواسطة حيوان منوي معيب ، فسوف يتسبب ذلك في حدوث إجهاض في المراحل المبكرة.

سؤال: هل يمكن التحقق من عدد الحيوانات المنوية وهيكلها بأي بحث؟

إجابه: بالطبع. يُظهر مخطط الحيوانات المنوية بانتظام كمية الحيوانات المنوية في السائل المنوي. يمكنك أيضًا إجراء مخطط نطاف كروجر الموسع ، والذي يأخذ في الاعتبار جميع الأشكال غير الطبيعية وغير المتحركة.

سؤال: هل يمكن رؤية الحيوانات المنوية بالعين المجردة في السائل المنوي أم تحت المجهر فقط؟

إجابه: حجم هذه الخلية صغير جدًا ولا يمكن رؤيتها إلا في السائل المنوي تحت المجهر. ولكن ليس تحت كل جهاز ، من أجل التصور ، تحتاج إلى استخدام مجهر بدقة معينة.

سؤال: كم من الوقت يستغرق تحسين تكوين الحيوانات المنوية لدي؟

الجواب: إن تحسين تكوين الحيوانات المنوية لدى الذكور يتأثر بالتغذية ونمط الحياة والعوامل الوراثية. يحدث تجديد الخلايا الجرثومية كل ثلاثة أشهر. إذا كنت مهتمًا بتحسين تكوين الحيوانات المنوية لديك ، فأنت بحاجة خلال هذا الوقت إلى استبعاد العدوى والأمراض الالتهابية ، ثم إعادة بناء نمط حياتك. يمكنك فقط معرفة المدة التي ستستغرقها بعد كل الاختبارات بالضبط.

يرتبط هيكل الأمشاج الجنسي الذكري بوظيفته ارتباطًا مباشرًا. يمكن أن تسبب الانحرافات عن القاعدة في كل من شكل وكمية الحيوانات المنوية مشاكل في الحمل. لتوضيح التشخيص ، تحتاج إلى إجراء فحص السائل المنوي واستشارة الطبيب.

الخلايا الجنسية ، أنواعها

التعريف 1

الخلايا الجنسية (الأمشاج) - هذه خلايا خاصة لكائن حي تؤدي وظيفة نقل المعلومات الوراثية من أفراد الجيل الأب إلى أحفادهم.

إذا كانت الخلايا غير الجنسية (الجسدية) في الجسم تحتوي على مجموعة مزدوجة من الكروموسومات (ثنائية الصبغيات) ، فإن الخلايا الجرثومية لديها مجموعة واحدة من الكروموسومات - أحادية العدد. يضمن هذا التوزيع للكروموسومات تكوين زيجوت مع مجموعة ثنائية الصبغيات من الكروموسومات أثناء اندماج الأمشاج (الإخصاب).

تنقسم الخلايا الجنسية إلى نوعين - مِلك الرجال (الحيوانات المنوية في النباتات والحيوانات المنوية في الحيوانات) و أنثى (البويضات). الأنواع المختلفة من الكائنات الحية لها نسبة مختلفة من أحجام الأمشاج من الذكور والإناث.

التعريف 2

إذا كان كلا النوعين من الأمشاج لا يختلفان عمليًا في الحجم ، فإن هذه الظاهرة تسمى متساوي الزواج ("isos" - "متساوية ، متطابقة").

التعريف 3

إذا كان أحد أنواع الأمشاج أكبر قليلاً من الآخر ، فإن هذه الظاهرة تسمى تغاير ("مغاير" - "مختلفة ، مختلفة").

التعريف 4

إذا كانت خلية البويضة كبيرة وكانت الحيوانات المنوية صغيرة جدًا ، فهذا يسمى oogamy (أو ovogamy) .

كقاعدة عامة ، البويضات غير متحركة ويمكن تغطيتها بأغشية مختلفة ، فهي ذات حجم كبير ، لأنها تحتوي على إمدادات من العناصر الغذائية لنمو الجنين.

عادة ما تكون الحيوانات المنوية أصغر بكثير من البيض. لديهم رأس صغير تقع فيه النواة. يوجد في الطرف الأمامي من الرأس أكروسوم - عضية خاصة (مشتقة من مجمع جولجي) ، والتي تضمن تغلغل الحيوانات المنوية في البويضة. خلف الرأس الرقبة. يوجد خلف العنق القسم الوسيط الذي يحتوي على مريكزات محاطة بالميتوكوندريا. في النهاية الخلفية للحيوان المنوي يوجد سوط. تحتوي النباتات وبعض مجموعات الحيوانات على حيوانات منوية بدون أسواط (حيوانات منوية).

في الطبيعة ، هناك أنواع من الحيوانات يمتلك أفرادها نوعًا واحدًا فقط من الغدد التناسلية. تسمى هذه الحيوانات ثنائية المسكن. ولكن هناك أنواعًا من الحيوانات تتشكل فيها خلايا جنسية من الإناث والذكور. تسمى هذه الظاهرة الخنوثة . وهو من سمات بعض تجاويف الأمعاء والقشريات والرخويات.

تكوين الحيوانات المنوية

التعريف 5

تكوين الحيوانات المنوية - هذه هي عملية تكوين وتطوير الخلايا الجرثومية الذكرية - الحيوانات المنوية.

تنشأ الحيوانات المنوية في الغدد التناسلية الذكرية من الخلايا الجرثومية الأولية وتمر بعدة مراحل متتالية: التكاثر والنمو والنضج والتكوين.

• في مرحلة التكاثر الخلايا الجرثومية الأولية ينتج الانقسام الخيطي عددًا كبيرًا الحيوانات المنوية .
• في المرحلة الثانية من الحيوانات المنوية شكلت الخلايا المنوية من الدرجة الأولى يحدث نمو الخلايا.
• في مرحلة النضج يحدث الانقسام الاختزالي.
• ينتج الانقسام الاختزالي الأول الخلايا المنوية الثانوية . وبعد الانقسام الاختزالي الثاني - الحيوانات المنوية.
• أثناء تكوين الحيوانات المنوية من واحد الخلية المنوية ثنائية الصبغيات من الدرجة الأولى شكلت أربعة نطفة أحادية العدد .
• في مرحلة النضج ، تتحول الحيوانات المنوية إلى الحيوانات المنوية .

تكوّن البويضات

التعريف 6

تكوّن البويضات (تكوّن البويضات) هي عملية تكوين وتطوير وتشكيل البيض.

عن طريق القياس مع تكوين الحيوانات المنوية ، يحدث تكوين البويضات في الغدد التناسلية الأنثوية. تشبه مراحل تكوين البويضات مراحل تكوين الحيوانات المنوية. لكن العمليات التي تحدث هناك مختلفة بعض الشيء. في مرحلة التكاثر ، تتشكل الخلايا الجرثومية الأولية أووجونيا . في مرحلة النمو ، تزداد الخلايا في الحجم وتكوين الصفار. تصبح الخلايا البويضات من الدرجة الأولى . يحدث الانقسام الاختزالي أثناء مرحلة النضج. بعد الانقسام الاختزالي الأول ، البويضة من الدرجة الثانية وجسم دليل (أو قطبي). بعد الانقسام الاختزالي الثاني ، أ بيضة أحادية العدد وجسم توجيه آخر (يخضع الجسم الإرشادي الأول أيضًا للانقسام الاختزالي وينتج جسدين آخرين). يتمثل دور الهيئات الإرشادية في اختيار الكروموسومات "الإضافية" من البويضة. بالإضافة إلى ذلك ، فإنها تشكل البيئة المحيطة بالبيضة.

وهكذا ، نتيجة لسلسلة من العمليات المتتالية ، تتشكل الخلايا الجرثومية - الأمشاج التي تحتوي على مجموعة أحادية الصبغيات من الكروموسومات وإمدادات من المغذيات في البيض.