Источником энергии для спермиев

Источником энергии  для спермиев служит аденозинтрифос-форная кислота (АТФ). Эндогенные запасы АТФ у спермия быстро расходуются при движении и поэтому должны постоянно восполняться за счет гликолиза (фруктолиза) моносахаров и биологического окисления различных веществ. При гликолизе образуются две молекулы молочной кислоты и выделяется энергия: С6Н12O6 —> 2СзН6О3 + 2АТФ. Химически процесс окисления глюкозы (фруктозы) выражается следующей формулой: С6Н12O6+ 602 —> 6СO2 + 6Н2О + 38АТФ. В качестве энергетических материалов спермии могут использовать фруктозу и сорбит плазмы спермы, собственные структурные жиры и белки, а в половых путях самки и в искусственных средах — фруктозу, глюкозу, маннозу и некоторые другие соединения. Конечные продукты окисления жиров — диоксид углерода и вода. При окислении белков могут образовываться токсичные для спермиев вещества: аммиак, пе-роксид водорода.

Различают три вида движения спермиев: прямолинейно-поступательное, колебательное и манежное. Нормальные спермии двигаются прямолинейно-поступательно  за счет волнообразных сокращений хвоста и вращения спермия вокруг своей  оси. При недостаточном количестве энергии спермии совершают только колебательное движение, при деформированной  головке — двигаются по кругу: как бы гоняются за своим хвостом. Спермии способны к ориентированному движению: против тока жидкости (реотаксис) и по направлению к химическим раздражителям (хемотаксис). При движении они не сталкиваются и не склеиваются  друг с другом благодаря поверхностному отрицательному электрическому заряду.

Движение спермиев

Активное  движение спермиев осуществляется за счет энергии дыхания и гликолиза. Центр движения находится в шейке  и теле. Спермии движутся за счет того, что изгибают хвост в одну сторону, а затем быстро его выпрямляют. За 1 секунду хвост спермия быка при t = 37ºС производит 9 ударов. Благодаря выпукло-вогнутой форме головки спермий вращается вокруг своей оси. Сочетание ударов хвоста с вращением обуславливает поступательное движение.

Движение спермиев обусловлено  наличием в них сократительного  белка – спермозина, аналога актиномиозина мышц. Источником энергии служит аденозинтрифосфат (АТФ), в молекуле которой остаток фосфорной кислоты прикреплен макроэргической связью. При разрыве этой связи химическая энергия превращается в механическую.

Таким образом, дыхание является наиболее экономным с точки зрения распада углеводов и наиболее эффективным процессом, снабжающем спермии энергией.

На основании этого выделено два типа спермы. В первом типе спермы (бык и баран) энергия образуется за счет процессов дыхания и гликолиза, так как в ней содержится много  фруктозы (200–300 мг%). Во втором типе спермы (хряк и жеребец) энергия образуется главным образом при дыхании, так как малое содержание в ней фруктозы неспособно обеспечивать гликолиз. 

Дыхание — наиболее распространенный процесс у спермиев, при котором  окисляются все питательные вещества — белки, жиры и углеводы с образованием энергии Н₂О, СО₂ и других продуктов. Этот процесс происходит под влиянием целого ряда дыхательных ферментов — цитохромоксидазы, дегидрогеназы, цитохромов и рибофлавина — составной части флавиного фермента.

Гликолиз (фруктолиз) характеризуется выделением энергии для жизненных процессов, протекающих в спермиях без доступа воздуха. Этот процесс отличается от дыхания тем, что при нем расщепляются только отдельные сахара, такие как фруктоза и глюкоза. Фруктоза при гликолизе распадается до молочной кислоты с освобождением энергии.