Сперматозоид
Сперматозо́ид (от греч. σπέρμα, род. падеж σπέρματος – семя и греч. ζῷον – живое существо) (спермий, живчик), зрелая гаплоидная мужская половая клетка животных и многих растений. Открыт А. ван Левенгуком в 1677 г. в сперме млекопитающих. Термин «сперматозоид» введён К. М. Бэром в 1827 г. Сперматозоиды образуются в результате сперматогенеза и оплодотворяют яйца. После слияния сперматозоида с яйцом образуется зигота и начинается развитие зародыша. У животных длина сперматозоидов обычно составляет десятки и сотни мкм, например у насекомых – до нескольких мм. Общая длина человеческого сперматозоида около 55 мкм. Число сперматозоидов, образующихся в течение жизни, у многих видов коловраток не более 100; у человека и кролика максимальная дневная продуктивность сперматозоидов 108, у лошади и свиньи – свыше 1010.
Среди сперматозоидов есть жгутиковые и безжгутиковые формы. Типичные жгутиковые сперматозоиды свойственны всем позвоночным и большинству беспозвоночных; жгутик (хвост, бич) обеспечивает им поступательное движение в жидкой среде (при наружном осеменении в воде, при внутреннем – в жидком содержимом половых путей). Они имеют короткую (различной формы) головку, в которой расположено ядро, содержащее отцовский наследственный материал (X- или Y-хромосому), образованный в ходе сперматогенеза. На переднем конце головки обычно находится акросома, несущая ферменты, обеспечивающие проникновение сперматозоидов через яйцевые оболочки. За головкой, иногда после короткой шейки, расположен промежуточный отдел сперматозоида, переходящий в нитевидный жгутик. У сперматозоидов большинства видов этот отдел содержит центриоли, окружённые кольцом из 4–10 митохондрий, генерирующих энергию для движения жгутика. От дистальной центриоли отходит осевая нить (аксонема), содержащая пучок (обычно из 11) фибрилл: в центре располагаются 2 одинарные фибриллы, а по периферии – 9 двойных.Сокращение осевой нити, содержащей белки, подобные актину и миозину скелетных мышц и способные расщеплять АТФ (аденозинтрифосфат), обеспечивает биение жгутика и перемещение сперматозоидов. Попав в женский организм, первые сперматозоиды достигают фаллопиевой трубы (где происходит оплодотворение) приблизительно через 1–2 ч после эякуляции. При оплодотворении яйцеклетки X-несущим сперматозоидом формируется эмбрион женского пола, Y-несущим – эмбрион мужского пола. Продолжительность существования сперматозоидов во влагалище женщины до 2,5 ч, в шейке матки 48 ч; в половых путях кролика – до 30 ч, лошади – 5–6 суток, у птиц – до 3 недель, у пчелы – до 3–4 лет. У реликтового термита (Mastotermes darwiniensis) обнаружены единственные в животном мире многожгутиковые сперматозоиды (около 100 малоподвижных жгутиков, сперматозоиды без акросомы). Безжгутиковые сперматозоиды свойственны ряду червей, многоножек, ракообразных и клещей. Некоторые из них способны к амёбоидным движениям. При нарушениях сперматогенеза у многих животных в семенниках обнаруживаются несколько видов атипичных сперматозоидов.
У растений подвижные жгутиковые сперматозоиды часто называются антерозоидами. У большинства семенных растений сперматозоиды безжгутиковые, активно не двигаются, их обычно называют спермиями. Сперматозоиды зелёных и бурых водорослей, некоторых низших грибов, мхов, папоротников, хвощей, плаунов, полушников, селагинелл, саговников и гинкго имеют два или много жгутиков. В отличие от других клеток растений, сперматозоиды не имеют целлюлозной оболочки, в большинстве случаев очень мелкие, исключая сперматозоиды некоторых саговников, у которых они достигают 300 мкм в диаметре.