В пубертатный период развития мужского организма активируется продукция сперматозоидов, которая сохраняется на протяжении репродуктивного периода жизни мужчины вплоть до глубокой старости. При этом ежедневно продуцируется 200—400 млн. сперматозоидов. Сперматогенез, или образование зрелых сперматозоидов, происходит в семенных канальцах на протяжении стадий размножения, развития и созревания. Стадия размножения начинается с митотического деления сперматогонии (см. рис. 16.1). Несколько митотических делений сменяются двумя мейозами, во время которых диплоидное число хромосом (первичные сперматоциты) уменьшается наполовину, т. е. становится гаплоидным (сперматоциты I и II порядка). В стадии развития сперматоциты остаются связанными между собой цитоплазматическими мостиками, которые исчезают только на финальной стадии сперматогенеза. Одна первичная сперматогония образует в результате деления 16 сперматид. В стадии созревания (спермиогенез) одна спер-матида продуцирует один сперматозоид. Зрелый сперматозоид обладает способностью транспортировать хромосомы к ооциту, после того как он окажется в женском репродуктивном тракте. Период превращения сперматогоний в зрелые сперматозоиды продолжается 70—80 сут.
Рис. 16.1. Схема сперматогенеза и оогенеза.
Первичные сперматоциты образуются путем митоза из сперматогоний и содержат диплоидное число хромосом. В результате первого мейотического деления образуются сперматоциты, содержащие гаплоидное число двухроматидных хромосом (22 единичные соматические хромосомы и одна половая — X или Y). После второго мейотического деления образуются сперматиды, содержащие гаплоидный набор монохроматидных хромосом. Оогенез начинается со стадии первичного ооцита, содержащего диплоидное число хромосом. Первичный ооцит путем первого мейотического деления превращается во вторичный ооцит, содержащий гаплоидное число двухроматидных хромосом (22 единичные соматические хросомы и одна половая Х-хро-мосома). В процессе оплодотворения ооцита сперматозоидом образуется зигота, содержащая 22 пары соматических хромосом и одну пару половых (XX или XY). Таким образом, в зиготе восстанавливается диплоидный набор хромосом.
Рис. 16.5. Схематическое изображение строения зрелого сперматозоида.
Головка сперматозоида содержит ядро с гаплоидным набором хромосом и имеет акросому. Акросома в процессе акросомальной реакции выделяет энзимы, с помощью которых сперматозоид проникает через прозрачную оболочку внутрь ооцита во время его оплодотворения. Средний отдел сперматозоида содержит митохондрии, которые производят энергию для двигательных филамент жгутика. Зрелый сперматозоид способен доставлять в женском репродуктивном тракте хромосомы к ооциту благодаря двигательной активности жгутика.
Зрелый сперматозоид состоит из следующих структурных компонентов (рис.16.5). Головка сперматозоида (2—5 мкм в диаметре) содержит ядро, две центриоли и акросому. Ядро занимает большую часть головки сперматозоида и содержит гаплоидный набор хромосом. Акросома головки содержит ионы Са2+ и энзимы, необходимые для проникновения сперматозоида в ооцит. Жгутик (хвост) сперматозоида имеет длину порядка 100 мкм и содержит комплекс микротрубочек, необходимых для движения сперматозоида. Митохондрии продуцируют энергию для сократительных белков, осуществляющих волнообразные движения жгутика сперматозоида
