Сперматогенез — это процесс образования и созревания сперматозоидов — мужских половых клеток. Он происходит в яичках и длится в среднем 75 дней. Впервые этот процесс начинается во время полового созревания под влиянием мужских половых гормонов и продолжается до конца жизни. Для того чтобы сперматогенез протекал нормально, необходима температура около 34 °С, поэтому яички вынесены за пределы тела.
Яичко покрыто плотной белочной оболочкой, которая создает отходящие внутрь перегородки, формируя дольки. Внутри каждой дольки расположены от 1 до 4 семенных канальца — извитых трубочек со сперматогенным эпителием внутри. Именно там и происходит сперматогенез.
На базальной мембране — «основе» извитого канальца — сперматогенный эпителий располагается в несколько слоев, каждый из которых, по сути, отдельное «поколение» (генерация) сперматозоидов. Между ними находятся поддерживающие клетки — клетки Сертоли. Это «система жизнеобеспечения» формирующихся половых клеток. Клетки Сертоли снабжают будущие сперматозоиды питательными веществами и кислородом все время, пока происходит деление, рост и созревание сперматозоидов. Кроме того, они опосредованно регулируют сперматогенез, вырабатывая белок, переносящий тестостерон.
Стадия деления
В самом крайнем ряду, у базальной мембраны, располагаются сперматогонии — мелкие округлые клетки. По сути, это стволовые клетки для будущих гамет. Часть их активно делится, «сдвигая» дочерние клетки к центру извитого канальца. На этом этапе будущие половые клетки содержат полный набор хромосом — 23 пары. Некоторые (те, что остаются у базальной мембраны) продолжают активно делиться, остальные начинают дифференцировку (формирование), превращаясь в сперматоциты первого порядка, все еще имеющие 46 хромосом
Стадия роста
Сперматоциты первого порядка крупнее своих «прародителей», и в них идет активный обмен веществ, необходимый для подготовки к делению. Синтезируются белки, ферменты, удваивается ДНК.
На этой стадии сперматоциты первого порядка делятся дважды. После первого деления образуются сперматоциты второго порядка, имеющие 23 пары хромосом, которые сразу же делятся снова, и на этот раз каждой дочерней клетке — сперматиде — достается только одна хромосома из пары. Такое двойное деление, после которого клетка сохраняет только половинный набор хромосом, называется мейоз. В итоге из одного сперматоцита первого порядка получается 4 сперматиды. Половина из них содержит Х-хромосому, формирующую плод женского пола, половина — У-хромосому, необходимую для мужского генотипа.
Стадия созревания
Формирующиеся половые клетки по-прежнему крепко связаны с клетками Сертоли, обеспечивающими их питанием. Более того, они продолжают быть связанными и между собой мостиками из цитоплазмы. Это позволяет полноценно созреть и сформироваться клеткам, содержащим всего 23 хромосомы — количество, недостаточное для нормального существования клетки.
Стадия формирования
Формирование сперматозоидов из сперматид происходит в центральных рядах сперматогенного эпителия. Клетки отращивают жгутики, которые «свешиваются» в просвет канальцев. В жгутики смещается большая часть митохондрий — «энергетических станций» клетки. Именно они будут обеспечивать энергией движения «хвостика», обеспечивающие, собственно, возможность поступательного перемещения сперматозоидов, без которого сперма теряет фертильность.
А вот аппарат, обеспечивающий концентрацию ферментов — комплекс Гольджи — наоборот, перемещается к переднему концу головки, уплотняется и создает акросому. В ней содержатся ферменты, которые «растворяют» участок оболочки яйцеклетки, чтобы произошло оплодотворение. Сперматозоиды без акросомы не фертильны.
Только после созревания сперматозоидов разрывается цитоплазматический мостик, соединявший клетки, и полноценная гамета становится полностью автономной.
Зрелые сперматозоиды продвигаются в семявыносящие пути, соединяется с секретом предстательной железы, который обеспечивает подвижность и жизне сперматозоидов, и покидают организм во время эякуляции.
Плоские черви являются трехслойными животными. У них в онтогенезе между эктодермой, из которой развиваются покровы, и энтодермой, дающей начало кишечнику, образуется мезодерма. Из нее развиваются клетки паренхимы, заполняющие все пространство между внутренними органами. У плоских червей развит мощный кожно-мускульный мешок, состоящий из кожного эпителия и лежащих под ним кольцевых, продольных и диагональных мышц. Кроме того, между спинной и брюшной сторонами тела располагаются отдельные пучки спино-брюшных мышц. Благодаря такому разнообразию мускулатуры, плоские черви совершать сложные движения: сокращать и вытягивать тело, сужать и расширять его, а также скручивать и волнообразно изгибать.
Пищеварительная система плоских червей состоит из слепозамкнутого, часто разветвленного кишечника, разделяющегося на два отдела: переднюю и среднюю кишку. Рот расположен в передней трети туловища — на вершине или с брюшной стороны. Он ведет в мощную глотку, выполняющую роль своеобразного насоса. У некоторых турбеллярий глотка выворачиваться наружу, обволакивая добычу. Анальное отверстие отсутствует, из-за чего непереваренные остатки пищи выводятся во внешнюю среду через рот. У некоторых наиболее примитивных форм и многих эндопаразитов пищеварительная система полностью редуцируется. Кровеносная система у плоских червей отсутствует. Органами выделения являются особые звездчатые клетки, снабженные длинными ресничками. Они расположены среди клеток паренхимы и открываются в специальные выделительные каналы. Клетки отфильтровывают избыточную жидкость, а находящиеся в непрерывном движении реснички обеспечивают ее ток по каналам. Функционирующие таким образом клетки напоминают горящую свечу, за что и получили название «клеток мерцательного пламени» . Нервная система плоских червей напоминает решетку. Она состоит из парного головного ганглия и отходящих от него нескольких пар нервных стволов, каждый из которых соединен с соседними короткими кольцевыми тяжами. Подавляющее большинство плоских червей — гермафродиты; раздельнополость встречается только в виде исключения. Развитие прямое или с метаморфозом ; для паразитическиз видов характерны сложные жизненные циклы с чередованием поколений.
Около 15 тысяч видов, разделяющихся на девять классов, в том числе ресничные черви, моногенеи, сосальщики, ленточные черви и др. Распространены очень широко. Подавляющее большинство видов — эктопаразиты и эндопаразиты различных животных, в том числе и человека. Немногочисленные свободноживущие виды встречаются в разнообразных пресных и морских водоемах, реже — в почве. Плоские черви играют важную роль, как регуляторы численности различных видов животных. Имеют огромное патогенное значение для человека и многтх домашних животных.