سلول اسپرم و عملکرد آن

اسپسلول اسپرم، سلول جنسی مرد است که همراه با مایع در هنگام انزال دفع می شود. در انسان، اسپرم ها جنسیت جنین را تعیین می کنند. به این معنی که آنها می توانند کروموزوم X یا Y را حمل کنند. عملکرد اسپرماتوزوئید باروری سلول تخمک در حین لقاح و ایجاد تخم است. سلولهای اسپرم انسان هاپلوئید هستند. به این معنی که آنها حاوی 23 کروموزوم هستند.

تعریف و عملکرد اسپرم

سلولهای اسپرم، سلولهای جنسی مرد هستند. عملکرد آنها ترکیب با سلول جنسی زن و ایجاد موجود کاملا جدید است. اسپرم ها در طی انزال به همراه مایع منی دفع می شوند. تولید اسپرم در بیضه صورت می گیرد. هنگامی که تخمک و اسپرم با هم متحد می شوند. یک زایگوت(تخم) ایجاد می کنند. که به یک جنین (موجود متولد نشده و در حال رشد) و بعداً به یک نوزاد تبدیل می شود.

در انسان سلول اسپرم مسئول تعیین جنسیت جنین است. این بدان معنی است که اسپرم می تواند کروموزوم Y یا X را حمل کند. در حالی که سلول های تخمک همیشه حاوی کروموزوم X هستند. سلولهای اسپرم انسان همیشه هاپلوئید هستند. یعنی حاوی 23 کروموزوم هستند. هنگامی که اسپرم به تخمکی برسد که که آن نیز حاوی 23 کروموزوم است و به آن بپیوندد. آنها یک سلول دیپلوئید حاوی 46 کروموزوم تشکیل می دهند.

سازگاری سلول های اسپرم

اسپرم ها از نظر ساختاری از طریق تغییرات آناتومیکی زیر، از نظر ساختاری تخصص یافته می شود:

  • وجود تاژک: اسپرم را هنگام شنا در حین حرکت، به سمت تخمک سوق می دهد.
  • از دست دادن اندامکها: با تکامل گونه ما، اسپرم ها تعدادی از اندامک ها را از دست داده اند. زیرا دیگر برای عملکرد به آنها نیازی نداشتند. اندامکهای سیتوپلاسمی مانند دستگاه گلژی، شبکه آندوپلاسمی یا ریبوزومها وجود دارند اما غیرفعال هستند.
  • شکل بچه قورباغه: به آنها امکان می دهد اطلاعات ژنتیکی را در سرهای گرد شده خود حمل کنند. همچنین آنها در نوک سر خود آنزیمی را حمل می کنند که به آنها اجازه می دهد به سلول تخمک بارور نشده نفوذ کنند.
  • نیروئی که از طریق میتوکندری تأمین می شود: قطعه میانی اسپرم برای توانایی حرکت به سمت جلو، حاوی مقدار زیادی میتوکندری است که باعث تولید آدنوزین تری فسفات(ATP) می شود.

ساختار سلول اسپرم

اسپرم از چه چیزی ساخته شده است؟

قبل از انزال، اسپرم از مجاری انزال عبور کرده و با مایعات سمینال وزیکول، غدد پیوندی و پروستات مخلوط می شود. در حقیقت ، 65-75٪ از منی حاوی مایعات سمینال وزیکول است ، از جمله:

  • آمینو اسید
  • آنزیم ها
  • پروتئین ها
  • ویتامین C
  • سیترات
  • فلاوین
  • فروکتوز
  • پروستاگلاندین ها
  • فسفوریل کولین

همچنین، سلولهای سرتولی، مایعی را به داخل لوله های اسپرم ساز ترشح می کنند که به انتقال اسپرماتوزوئیدها در مجاری دستگاه تناسلی کمک می کند. به بیان خیلی ساده، مایع منی از پروتئین ها، فروکتوز، آب و سایر اجزا مانند ویتامین ها، مواد معدنی و غیره تشکیل شده است. بنابراین، کمبود آب بدن، کمبود مواد مغذی یا کمبود ویتامین در صورت عدم درمان منجر به ناباروری مردان می شود.

ساختار سلول اسپرم انسان

دانشمند آنتونی وان لیون‌هوک اولین شخصی بود که ساختار سلول اسپرم را با جزئیات در سال 1677 توصیف کرد. اگرچه قسمتهای اسپرم(یک سر و یک دم بلند) در همه گونه های پستانداران کم و بیش مشترک است. اما تفاوت های اندکی به خصوص در مورفولوژی سر، بین گونه ها وجود دارد.

اسپرماتوزوآ تنها سلولهای انسانی هستند که حاوی تاژک هستند. آنها از سه قسمت اساسی تشکیل شده اند: سر ، قطعه میانی و دم

سر: 

سر یک ساختار بیضی شکل است، که اندازه آن بین 5 تا 8 میکرومتر متغیر است. سر از دو بخش تشکیل شده است:

  1. آکروزوم: اندازه این اندامک 40 تا 70 درصد از کل سر اسپرم را در بر می گیرد و در یک انتهای سلول اسپرم قرار دارد. این ماده حاوی آنزیم های پروتئولیتیک است که به تخریب لایه خارجی سلول تخمک کمک می کند و در نتیجه اسپرم به راحتی وارد تخمک می شود.
  2. هسته: هسته نیمی از اطلاعات ژنتیکی جنین یعنی 23 کروموزوم را در بر میگیرد. هسته تنها بخشی از سلول اسپرم است که می تواند وارد سلول تخمک می شود. به همین دلیل، هسته یک قسمت کلیدی اسپرم است.

ساختار سر اسپرم

گردن و قطعه میانی:

گردن و قطعه میانی، قسمتهایی بین سر و دم اسپرم هستند. عملکرد آنها اتصال دو انتهای سلول اسپرم یعنی سر و دم است. همانطور که در شکل زیر مشاهده می شود، گردن حاوی میلیون ها میتوکندری است که به صورت مارپیچ مرتب شده اند. وظیفه آنها تأمین انرژی مورد نیاز اسپرم برای شنا کردن به سمت تخمک می باشد.

میتوکندری در قطعه میانی اسپرم

دم:

دم، به عنوان تاژک شناخته می شود. دم یک ساختار طویل است که عملکرد اصلی آن حرکت اسپرم به صورت یک حرکت لغزنده و مار پیچ مانند است. طول دم حدود 50 میکرومتر است و توانایی حرکت اسپرم به اندازه 3 میلی متر در دقیقه را می دهد. نقص یا تغییر دم اسپرم می تواند منجر به مشکلات باروری در مردان شود، که یکی از شایع ترین آنها آدنوزواسپرمی است.

دم سلول اسپرم

طول عمر اسپرم انسان چقدر است؟

پس از انزال، بیشتر اسپرم ها در عرض چند دقیقه خارج از دستگاه تناسلی زن می میرند. اگر اسپرم وارد سیستم تولید مثل زنان (دهانه رحم و رحم) شود. می تواند 1-2 روز و به ندرت تا 5روز زنده بماند. از طرف دیگر، وقتی اسپرم تحت شرایط سخت آزمایشگاهی در محیط غنی از مواد مغذی پردازش و ذخیره می شود. می تواند تا 7 روز زنده بماند. اما اگر در خانه در یک ظرف استریل جمع آوری شود، توانایی باروری آنها در عرض 60 دقیقه به طرز چشمگیری کاهش می یابد.

بنابراین، طول عمر اسپرماتوزای انسانی 24-48 ساعت است. که البته مدت این زمان به محیط(شرایطی که تحت آن نگهداری می شوند) بستگی دارد. یعنی اگر اسپرم ها در معرض هوا یا روی لباس قرار گیرند، به سرعت خشک می شوند و در عرض چند دقیقه پس از انزال می میرند.

بیماری ها و نقایص سلول های اسپرم

بیماریها یا نقصهای سلولهای اسپرم بسیار شایع هستند. و منجر به ناباروری مردان می شوند. این بیماری ها می توانند به دلیل نقص در طی اسپرماتوژنز (تولید اسپرم)، یا تغییراتی که در طی روند بلوغ اسپرم به دست آمده، ایجاد شوند.

تراتوزواسپرمي يك ناهنجاري شايع است كه بر مورفولوژي اسپرم تاثير مي گذارد. يعني شكل سلول هاي اسپرم تغيير مي كند (به عنوان مثال سلول هاي اسپرم با 2 سر). این نوع نقص ها را می توان به طور همزمان در سر، گردن، دم یا در چندین قسمت مشاهده کرد.

سلول اسپرم با استفاده از تاژک به سمت لوله فالوپ در سیستم تناسلی زنان حرکت می کند. اگر آسیب ببینند یا کار نکنند، هرگز به تخمک نمی رسد و متعاقباً لقاح اتفاق نمی افتد.

نویسنده: زهرا روستا/ دکتری جنین شناسی

دکتری جنین شناسی

در زمینه های علمی تخصصی اسپرم، سلول های بنیادی، سلول های سرطانی، تکنیک های کمک باروری و کشت سلول با مجموعه پزشکی ناباروی اسپو همکاری می کنم.

Leave A Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *