วิกิพีเดีย

ตัวอสุจิ

(เปลี่ยนทางจาก สเปิร์ม)

ตัวอสุจิ (อังกฤษ: sperm) คือเซลล์สืบพันธุ์เพศชาย ที่พบในระบบการสืบพันธุ์แบบแอนไอโซแกมี ซึ่งเป็นรูปแบบของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศที่มีเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิงขนาดใหญ่และเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ขนาดเล็กกว่า โดยในสัตว์ ตัวอสุจิมีความสามารถในการเคลื่อนที่ด้วยหางที่เรียกว่า แฟลเจลลัม และเรียกว่า สเปอร์มาโทซูน ขณะที่สาหร่ายสีแดงบางชนิดและเห็ดรา ผลิตตัวอสุจิที่ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้เรียกว่า สเปอร์มาเทีย[1] ในพืชดอก ตัวอสุจิที่ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้จะอยู่ภายในละอองเรณู ในขณะที่พืชชั้นต่ำบางกลุ่ม เช่น เฟิร์น และ พืชเมล็ดเปลือยบางชนิด ยังคงมีตัวอสุจิที่สามารถเคลื่อนที่ได้[2]

ภาพแสดงของตัวอสุจิมนุษย์

ตัวอสุจิถูกสร้างขึ้นในกระบวนการที่เรียกว่า การสร้างสเปิร์ม ซึ่งในสัตว์กลุ่มแอมนิโอต (สัตว์เลื้อยคลานและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม) กระบวนการนี้เกิดขึ้นภายในหลอดสร้างอสุจิของอัณฑะ[3] กระบวนการดังกล่าวประกอบด้วยการสร้างเซลล์ต้นกำเนิดของตัวอสุจิหลายระยะ โดยเริ่มจาก เซลล์ต้นกำเนิดตัวอสุจิ (spermatogonium) ซึ่งจะเปลี่ยนสภาพไปเป็น สเปอร์มาโทไซต์ (spermatocytes) จากนั้นสเปอร์มาโทไซต์จะเข้าสู่กระบวนการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส ซึ่งเป็นการลดจำนวนโครโมโซมลงครึ่งหนึ่ง ส่งผลให้เกิดเซลล์ที่เรียกว่า สเปอร์มาทิด (spermatids) โดยสเปอร์มาทิดจะเข้าสู่กระบวนการเจริญเติบโตและเปลี่ยนแปลงรูปร่าง โดยในสัตว์ สเปอร์มาทิดจะสร้างหางหรือแฟลเจลลัม ซึ่งทำให้ตัวอสุจิมีความสามารถในการเคลื่อนที่และกลายเป็นตัวอสุจิที่เจริญเต็มที่ กระบวนการทั้งหมดนี้เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง และใช้เวลาประมาณ 3 เดือนจึงจะแล้วเสร็จ

ตัวอสุจิไม่สามารถแบ่งตัวได้และมีอายุจำกัด แต่หลังจากที่หลอมรวมกับเซลล์ไข่ในกระบวนการปฏิสนธิ จะก่อให้เกิดสิ่งมีชีวิตใหม่ โดยเริ่มต้นจากไซโกตที่มีศักยภาพ (totipotent zygote) ตัวอสุจิของมนุษย์เป็นเซลล์ที่มีโครโมโซมหนึ่งชุด กล่าวคือ มีจำนวนโครโมโซม 23 แท่ง ซึ่งจะรวมกับโครโมโซมอีก 23 แท่งของเซลล์ไข่เพศหญิง กลายเป็นเซลล์ที่มีโครโมโซมสองชุด รวมทั้งหมด 46 แท่ง ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ตัวอสุจิจะถูกเก็บอยู่ในเอพิดิไดมิส และจะถูกปล่อยออกมาพร้อมกับน้ำอสุจิผ่านทางองคชาตในระหว่างกระบวนการหลั่งน้ำอสุจิ

คำว่า อสุจิ มาจากภาษาบาลี มีความหมายว่า ไม่สะอาด ไม่บริสุทธิ์ หรือ สกปรก[4] ส่วนในภาษาอังกฤษตัวอสุจิ เรียกว่า sperm มีรากศัพท์มาจากภาษากรีกคำว่า σπέρμα (sperma) ซึ่งมีความหมายว่า "เมล็ดพันธุ์"

วีดีโอแสดงตัวอสุจิของมนุษย์ซึ่งส่องโดยกล้องจุลทรรศน์

วิวัฒนาการ

แก้
บทความหลัก: วิวัฒนาการของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ

โดยทั่วไปแล้วถือว่า การผสมพันธุ์รูปเหมือน (isogamy) เป็นบรรพบุรุษของตัวอสุจิและเซลล์ไข่ เนื่องจากไม่มีหลักฐานฟอสซิลที่สามารถยืนยันวิวัฒนาการของตัวอสุจิและเซลล์ไข่จากการผสมพันธุ์รูปเหมือน จึงมีการเน้นการใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ในการทำความเข้าใจวิวัฒนาการของตัวอสุจิ[5]

มีสมมติฐานที่แพร่หลายซึ่งกล่าวว่า ตัวอสุจิวิวัฒนาการอย่างรวดเร็ว แต่ยังไม่มีหลักฐานตรงที่ชี้ชัดว่าตัวอสุจิวิวัฒนาการในอัตราที่รวดเร็ว หรือวิวัฒนาการก่อนลักษณะเฉพาะอื่น ๆ ของเพศชาย[6]

ตัวอสุจิในสัตว์

แก้
ข้อมูลเพิ่มเติม: สเปอร์มาโทซูน

หน้าที่

แก้

หน้าที่หลักของตัวอสุจิคือการไปถึงเซลล์ไข่และหลอมรวมกับเซลล์ไข่เพื่อถ่ายทอดโครงสร้างระดับเซลล์ย่อยสองชนิด ได้แก่ (i) โปรนิวเคลียสเพศชาย ซึ่งบรรจุข้อมูลทางพันธุกรรม และ (ii) เซนทริโอล ซึ่งเป็นโครงสร้างที่ช่วยในการจัดระเบียบไมโครทิวบูลไซโทสเกเลตัน[โปรดขยายความ]

ดีเอ็นเอในนิวเคลียสของเซลล์อสุจิเป็นแบบมีโครโมโซมหนึ่งชุด กล่าวคือ เซลล์อสุจิจะถ่ายทอดเพียงสำเนาหนึ่งของแต่ละคู่โครโมโซมจากฝ่ายบิดา เซลล์ไมโทคอนเดรียในตัวอสุจิมนุษย์มีดีเอ็นเอเพียงเล็กน้อย เนื่องจากดีเอ็นเอของไมโทคอนเดรียจะถูกทำลายขณะตัวอสุจิกำลังเจริญเติบโต ดังนั้นตัวอสุจิจึงโดยปกติแล้วจะไม่ถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรมใด ๆ ให้กับลูกหลานของตน[7]

กายวิภาค

แก้
 
การรวมกันของตัวอสุจิและเซลล์ไข่ (การปฏิสนธิ)
 
ภาพฉายการวัดขนาดหัวของตัวอสุจิมนุษย์จากชายสุขภาพดีวัย 39 ปี

ตัวอสุจิของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสามารถแบ่งออกเป็น 2 ส่วนที่เชื่อมต่อกันด้วยคอ:

  • หัว: ประกอบด้วยนิวเคลียสที่บรรจุเส้นใยโครมาตินที่บิดตัวแน่น ซึ่งอยู่ล้อมรอบด้านหน้าด้วยถุงบาง ๆ รูปร่างแบนเรียกว่า อะโครโซม ซึ่งบรรจุเอนไซม์ที่ใช้ในการเจาะเข้าสู่เซลล์ไข่เพศหญิง นอกจากนี้ยังมีแวคิวโอลอยู่ภายในด้วย[8]
  • หาง: หรือ แฟลเจลลัม เป็นส่วนที่ยาวที่สุดและสามารถเคลื่อนไหวในลักษณะคลื่นที่ช่วยในการขับเคลื่อนตัวอสุจิเพื่อว่ายน้ำและช่วยในการเจาะเข้าไปในเซลล์ไข่[9][10][11] ก่อนหน้านี้เคยมีความคิดว่า หางเคลื่อนไหวอย่างสมมาตรในรูปแบบเกลียว
  • คอ: หรือที่เรียกว่า ส่วนเชื่อมต่อ ประกอบด้วยเซ็นทริโอลแบบปกติหนึ่งตัว และเซ็นทริโอลแบบไม่ปกติหนึ่งตัว เช่น เซ็นทริโอลคล้ายโปรซิมอล (proximal centriole-like)[12][13] ส่วนกลางของหางมีแกนเส้นใยกลางซึ่งมีไมโทคอนเดรียหลายตัวพันรอบแกนดังกล่าว ซึ่งใช้ในการผลิตอะดีโนซีนไตรฟอสเฟต เพื่อให้พลังงานในการเดินทางผ่านปากมดลูก มดลูก และท่อนำไข่

ในกระบวนการปฏิสนธิ ตัวอสุจิจะถ่ายทอดส่วนที่สำคัญ 3 ประการให้กับเซลล์ไข่ ได้แก่ (1) สารให้สัญญาณหรือสารกระตุ้น ซึ่งทำให้เซลล์ไข่ที่อยู่ในสภาวะหยุดการทำงานทางเมแทบอลิซึมถูกกระตุ้นให้เริ่มทำงาน (2) จีโนม จากฝ่ายบิดาในรูปแบบมีโครโมโซมหนึ่งชุด (3) เซ็นทริโอล ซึ่งมีหน้าที่ในการสร้างเซนโทรโซมและระบบไมโครทิวบูล[14]

ต้นกำเนิด

แก้

ตัวอสุจิของสัตว์ถูกสร้างขึ้นผ่านกระบวนการการสร้างสเปิร์ม ภายในต่อมบ่งเพศของเพศชาย (อัณฑะ) โดยการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส กระบวนการเริ่มต้นของตัวอสุจิใช้เวลาประมาณ 70 วันในการเสร็จสิ้น กระบวนการนี้เริ่มจากการผลิตเซลล์ต้นกำเนิดตัวอสุจิ (spermatogonia) จากเจิร์มเซลล์ต้นกำเนิด ซึ่งจะมีการแบ่งตัวและเปลี่ยนสภาพไปเป็น สเปอร์มาโทไซต์ (spermatocytes) ที่จะผ่านกระบวนการไมโอซิสเพื่อเป็น สเปอร์มาทิด (spermatids) ในระยะของสเปอร์มาทิด ตัวอสุจิจะเริ่มพัฒนาหางที่เราเห็นกันในสภาพปกติ จากนั้นในระยะที่เป็นตัวอสุจิที่สมบูรณ์จะใช้เวลาประมาณ 60 วัน ซึ่งในที่สุดจะกลายเป็น สเปอร์มาโทซูน (spermatozoan)[15] เซลล์อสุจิจะถูกขับออกจากร่างกายของเพศชายในรูปของของเหลวที่เรียกว่า น้ำอสุจิ เซลล์อสุจิมนุษย์สามารถมีชีวิตอยู่ภายในทางเดินสืบพันธุ์ของเพศหญิงได้นานกว่า 5 วันหลังการมีเพศสัมพันธ์[16] น้ำอสุจิถูกผลิตขึ้นในถุงน้ำอสุจิ ต่อมลูกหมาก และ ต่อมยูรีทรัล

ในปี พ.ศ. 2559 นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยการแพทย์หนานจิง ได้ประกาศว่าพวกเขาสามารถผลิตเซลล์เทียมที่มีลักษณะคล้ายกับสเปอร์มาทิดของหนูจากเซลล์ต้นกำเนิดจากเอ็มบริโอของหนู โดยพวกเขาได้ฉีดสเปอร์มาทิดเหล่านี้เข้าไปในเซลล์ไข่ของหนูและสามารถผลิตลูกหนูได้[17]

คุณภาพของตัวอสุจิ

แก้
บทความหลัก: คุณภาพน้ำอสุจิ
 
ตัวอสุจิของมนุษย์ถูกย้อมสีในการทดสอบคุณภาพน้ำอสุจิ

ปริมาณและคุณภาพของตัวอสุจิคือตัวแปรหลักในคุณภาพน้ำอสุจิ ซึ่งเป็นตัวชี้วัดความสามารถของน้ำอสุจิในการทำให้เกิดการปฏิสนธิ ดังนั้น ในมนุษย์จึงเป็นตัวชี้วัดความสามารถในการเจริญพันธุ์ของผู้ชาย คุณภาพทางพันธุกรรมของตัวอสุจิ รวมถึงปริมาณและการเคลื่อนที่มักจะลดลงตามอายุ การแตกของดีเอ็นเอในสองสายในตัวอสุจิจะเพิ่มขึ้นตามอายุ[18] นอกจากนี้ อะพอพโทซิสจะลดลงตามอายุ ซึ่งแสดงให้เห็นว่า การเพิ่มขึ้นของดีเอ็นเอที่ได้รับความเสียหายในอสุจิเมื่อผู้ชายมีอายุมากขึ้นเกิดขึ้นบางส่วนจากผลของการคัดเลือกเซลล์ที่ไม่ค่อยมีประสิทธิภาพ (อะพอพโทซิส) ที่เกิดขึ้นในระหว่างหรือหลังจากกระบวนการสร้างสเปิร์ม[18]

ความเสียหายของดีเอ็นเอที่ปรากฏในตัวอสุจิในระยะหลังจากไมโอซิสแต่ก่อนการปฏิสนธิ อาจได้รับการซ่อมแซมในเซลล์ไข่ที่ได้รับการปฏิสนธิแล้ว แต่หากไม่ได้รับการซ่อมแซม อาจมีผลเสียหายที่รุนแรงต่อความสามารถในภาวะเจริญพันธุ์และตัวอ่อนที่กำลังพัฒนา ตัวอสุจิมนุษย์มีความอ่อนไหวเป็นพิเศษต่อการโจมตีของอนุมูลอิสระและการเกิดความเสียหายของดีเอ็นเอจากออกซิเดชั่น[19] เช่น ความเสียหายจาก 8-ออกโซ-2'-ดีออกซิกูอะโนไซน์

ระยะหลังไมโอซิสของกระบวนการสร้างสเปิร์มของหนู มีความอ่อนไหวต่อสารก่อมะเร็งที่เป็นพิษต่อพันธุกรรมจากสิ่งแวดล้อม เนื่องจากในขณะที่เซลล์สืบพันธุ์เพศชายกำลังสร้างอสุจิที่สมบูรณ์ พวกมันจะสูญเสียความสามารถในการซ่อมแซมความเสียหายของดีเอ็นเออย่างค่อยเป็นค่อยไป[20] การฉายรังสีที่หนูตัวผู้ในระยะสุดท้ายของการสร้างสเปิร์มสามารถก่อให้เกิดความเสียหายที่ยังคงอยู่ได้อย่างน้อย 7 วันในเซลล์อสุจิที่ใช้ในการปฏิสนธิ และการทำลายกระบวนการซ่อมแซมดีเอ็นเอในสองสายของหนูตัวเมียสามารถเพิ่มความผิดปกติของโครโมโซมในตัวอสุจิได้[21] การรักษาหนูตัวผู้ด้วยเมลฟาลาน ซึ่งเป็นสารประกอบไบฟังก์ชันที่ใช้ในการบำบัดด้วยเคมีบำบัด สามารถก่อให้เกิดความเสียหายของดีเอ็นเอในระหว่างไมโอซิสที่อาจยังคงอยู่ในสถานะที่ไม่ได้รับการซ่อมแซมขณะที่เซลล์สืบพันธุ์เดินผ่านระยะที่มีความสามารถในการซ่อมแซมดีเอ็นเอในกระบวนการพัฒนาของการสร้างสเปิร์ม[22] ความเสียหายของดีเอ็นเอที่ไม่ได้รับการซ่อมแซมในตัวอสุจิหลังการปฏิสนธิสามารถทำให้ลูกหลานมีความผิดปกติต่าง ๆ ได้

ขนาดของตัวอสุจิ

แก้

ขนาดของตัวอสุจิเกี่ยวข้องกับคุณภาพของตัวอสุจิในสัตว์บางชนิด ตัวอย่างเช่น ตัวอสุจิของแมลงวันทองบางสายพันธุ์ (Drosophila) ยาวถึง 5.8 เซนติเมตร ซึ่งยาวกว่าตัวแมลงวันเองประมาณ 20 เท่า ตัวอสุจิที่ยาวกว่ามักมีประสิทธิภาพดีกว่าในการขับไล่ตัวอสุจิจากคู่แข่งออกจากช่องรับอสุจิของเพศเมีย ประโยชน์ที่เพศเมียได้รับคือ จะได้ตัวผู้ที่แข็งแรงที่มีพันธุกรรม "ดี" ซึ่งสามารถผลิตตัวอสุจิที่ยาวและมีปริมาณเพียงพอในการแข่งขันกับตัวอสุจิจากคู่แข่งได้อย่างมีประสิทธิภาพเท่านั้น[23][24]

ตัวอสุจิมนุษย์ในด้านตลาด

แก้
ข้อมูลเพิ่มเติม: การบริจาคอสุจิ

ธนาคารอสุจิบางแห่งสามารถเก็บตัวอสุจิได้สูงสุดถึง 170 ลิตร (37 แกลลอนอิมพีเรียล หรือ 45 แกลลอนสหรัฐฯ)[25]

นอกจากการหลั่งน้ำอสุจิแล้ว ยังสามารถสกัดตัวอสุจิได้ผ่านกระบวนการสกัดตัวอสุจิจากอัณฑะด้วย

ในตลาดโลก ประเทศเดนมาร์กมีระบบการส่งออกตัวอสุจิมนุษย์ที่พัฒนามาอย่างดี ความสำเร็จนี้ส่วนใหญ่เกิดจากชื่อเสียงของผู้บริจาคตัวอสุจิจากเดนมาร์กที่มีคุณภาพสูง[26] และแตกต่างจากกฎหมายในประเทศนอร์ดิกอื่น ๆ ที่ให้ผู้บริจาคมีตัวเลือกในการเลือกว่าจะเป็นผู้บริจาคที่ไม่เปิดเผยตัวตนหรือเปิดเผยตัวตนต่อคู่รักที่รับการบริจาค[26] นอกจากนี้ ผู้บริจาคตัวอสุจิจากนอร์ดิกมักมีส่วนสูงที่สูงและมีการศึกษาระดับสูง[27] และมีแรงจูงใจในการบริจาคที่มีลักษณะเป็นการช่วยเหลือผู้อื่น[27] ส่วนหนึ่งเนื่องจากการชดเชยทางการเงินที่ค่อนข้างต่ำในประเทศนอร์ดิก ประเทศมากกว่า 50 ประเทศทั่วโลกเป็นผู้นำเข้าตัวอสุจิจากเดนมาร์ก เช่น ปารากวัย แคนาดา เคนยา และฮ่องกง[26] อย่างไรก็ตาม ในสหรัฐอเมริกา องค์การอาหารและยาสหรัฐ (FDA) ได้ห้ามการนำเข้าตัวอสุจิจากต่างประเทศ โดยให้เหตุผลว่ามีความเสี่ยงในการถ่ายทอดโรคสมองฝ่อ (Creutzfeldt–Jakob) แม้ว่าในความเป็นจริงความเสี่ยงนี้ค่อนข้างต่ำ เนื่องจากกระบวนการการปฏิสนธิเทียมแตกต่างจากเส้นทางการถ่ายทอดโรคสมองฝ่อ[28] ความชุกของโรคสมองฝ่อในผู้บริจาคมีอัตราสูงสุดเพียงหนึ่งในล้าน และหากผู้บริจาคเป็นพาหะ โปรตีนที่ก่อให้เกิดโรคก็ยังต้องข้ามโครงสร้างกั้นระหว่างเลือดกับอัณฑะเพื่อให้เกิดการก่อโรค[28]

สำหรับในประเทศไทย การซื้อขายน้ำอสุจิเป็นการกระทำที่ไม่ชอบด้วยกฎหมาย ควบคุมโดยพระราชบัญญัติคุ้มครองเด็กที่เกิดโดยอาศัยเทคโนโลยีช่วยการเจริญพันธุ์ทางการแพทย์ พ.ศ. 2558 มาตรา 41 ซึ่งห้ามไม่ให้มีการซื้อ เสนอซื้อ ขาย นำเข้า หรือส่งออก ทั้งอสุจิ เซลล์ไข่ และตัวอ่อน ซึ่งผู้ฝ่าฝืนต้องระวางโทษจำคุกไม่เกิน 3 ปี หรือปรับไม่เกิน 60,000 บาท หรือทั้งจำทั้งปรับ[29][30] สำหรับการบริจาคอสุจินั้นสามารถกระทำได้ แต่ต้องอยู่บนพื้นฐานของการบริจาคโดยสมัครใจ ไม่มีการเรียกรับผลประโยชน์ และต้องดำเนินการผ่านสถานพยาบาลที่ได้รับอนุญาตโดยกระทรวงสาธารณสุข และผู้รับบริจาคต้องเป็นคู่สมรสที่จดทะเบียนตามกฎหมายเท่านั้น[31]

ประวัติศาสตร์

แก้

ตัวอสุจิถูกการสังเกตเป็นครั้งแรกในปี ค.ศ. 1677 โดยอันโตนี ฟัน เลเวินฮุก[32] ด้วยการใช้กล้องจุลทรรศน์ โดยเขาได้บรรยายลักษณะของตัวอสุจิว่าเป็นสัตว์ที่มีขนาดเล็กมาก ซึ่งน่าจะสะท้อนถึงความเชื่อของเขาในแนวคิดก่อนการพัฒนา (preformationism) ที่เชื่อว่าภายในตัวอสุจิแต่ละตัวมีมนุษย์ขนาดจิ๋วที่สมบูรณ์อยู่ภายในแล้ว[ต้องการอ้างอิง]

การวิเคราะห์ทางนิติวิทยาศาสตร์

แก้

ของเหลวที่เกิดจากการหลั่งน้ำอสุจิสามารถตรวจพบได้โดยใช้แสงอัลตราไวโอเลต โดยไม่ขึ้นอยู่กับโครงสร้างหรือสีของพื้นผิวที่ตรวจสอบ[33] ส่วนหัวของตัวอสุจิ เช่น จากตัวอย่างป้ายเก็บจากช่องคลอด ยังคงสามารถตรวจพบได้โดยการใช้จุลทรรศนศาสตร์ร่วมกับวิธีการย้อมสีที่เรียกว่า "สีย้อมต้นคริสต์มาส" (Christmas Tree Stain) ซึ่งก็คือเทคนิคการย้อมสีด้วยสาร Kernechtrot-Picroindigocarmine (KPIC)[34][35]

ตัวอสุจิในพืช

แก้

ตัวอสุจิในสาหร่ายและพืชแกมีโทไฟต์หลายชนิดจะถูกสร้างในอับเซลล์สืบพันธุ์เพศชาย (แอนเทอริเดียม) ผ่านการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส ในพืชดอก นิวเคลียสของตัวอสุจิจะถูกสร้างขึ้นภายในละอองเรณู[36]

ตัวอสุจิที่เคลื่อนไหวได้

แก้
 
ตัวอสุจิที่เคลื่อนไหวได้ของสาหร่ายและพืชไร้เมล็ด[37]

ตัวอสุจิที่เคลื่อนไหวได้โดยปกติจะเคลื่อนที่ผ่านการใช้แฟลเจลลัมและต้องการสื่อกลางที่เป็นน้ำเพื่อว่ายน้ำไปยังไข่เพื่อการปฏิสนธิ ในสัตว์ ส่วนใหญ่พลังงานสำหรับการเคลื่อนไหวของตัวอสุจิจะมาจากการเผาผลาญฟรักโทสที่อยู่ในน้ำของถุงน้ำอสุจิ (seminal fluid) กระบวนการนี้เกิดขึ้นในไมโทคอนเดรียที่ตั้งอยู่ในส่วนกลางของตัวอสุจิ (ที่ฐานของหัวตัวอสุจิ) เซลล์เหล่านี้ไม่สามารถว่ายน้ำถอยหลังได้เนื่องจากลักษณะของการขับเคลื่อนของมัน ตัวอสุจิที่มีแฟลเจลลัมเดียวในสัตว์เรียกว่า สเปอร์มาโทซูน และมีขนาดแตกต่างกันไป[ต้องการอ้างอิง][ต้องการอ้างอิง]

ตัวอสุจิที่เคลื่อนไหวได้ยังถูกผลิตโดยโพรทิสต์หลายชนิดและแกมีโทไฟต์ของไบรโอไฟต์ เฟิร์น และพืชบางชนิดในกลุ่มพืชเมล็ดเปลือย เช่น พืชพวกปรง และ แปะก๊วยกิงโกะ ตัวอสุจิเป็นเซลล์ที่มีแฟลเจลลัมเดียวในวงจรชีวิตของพืชเหล่านี้ ในเฟิร์นและไลโคไฟต์หลายชนิด พืชพวกปรง และแปะก๊วยกิงโกะจะมีแฟลเจลลัมหลายเส้น (มากกว่าหนึ่งแฟลเจลลัม)[37]

ในนีมาโทดา ตัวอสุจิจะมีลักษณะแบบอะมีบอยด์และเคลื่อนที่โดยการคลาน แทนที่จะว่ายน้ำไปยังเซลล์ไข่[38]

ตัวอสุจิที่ไม่สามารถเคลื่อนไหวได้

แก้

ตัวอสุจิที่ไม่สามารถเคลื่อนไหวได้เรียกว่า สเปอร์มาเทีย ซึ่งเป็นตัวอสุจิที่ไม่มีแฟลเจลลัม จึงไม่สามารถว่ายน้ำได้ โดยสเปอร์มาเทียจะถูกสร้างขึ้นภายในโครงสร้างที่เรียกว่าอับเซลล์สืบพันธุ์[37]

เนื่องจากสเปอร์มาเทียไม่สามารถเคลื่อนที่เองได้ จึงต้องพึ่งพาสภาพแวดล้อมในการพาพวกมันไปยังเซลล์ไข่ ตัวอย่างเช่น สาหร่ายสีแดงบางชนิด เช่น Polysiphonia สร้างสเปอร์มาเทียที่ไม่สามารถเคลื่อนไหวได้ ซึ่งจะแพร่กระจายโดยกระแสน้ำหลังจากที่ถูกปล่อยออกมา[37] สำหรับราสนิม สเปอร์มาเทียจะถูกเคลือบด้วยสารเหนียว และผลิตในโครงสร้างรูปขวดที่มีน้ำต้อย ซึ่งจะดึงดูดแมลงวันมาช่วยนำสเปอร์มาเทียไปยังใยราที่อยู่ใกล้เคียง เพื่อให้เกิดการปฏิสนธิ กลไกนี้คล้ายคลึงกับการถ่ายเรณูอาศัยแมลงในพืชดอก[39]

สเปอร์มาเทียของเชื้อรา (ซึ่งบางครั้งเรียกว่า ไพคนิโอสปอร์ (pycniospores) โดยเฉพาะในอันดับ Uredinales) อาจเกิดความสับสนกับโคนิเดียได้ โดยโคนิเดียมเป็นสปอร์ที่สามารถงอกเป็นสิ่งมีชีวิตใหม่ได้โดยไม่ต้องอาศัยการปฏิสนธิ ในขณะที่สเปอร์มาเทียเป็นเซลล์สืบพันธุ์ที่จำเป็นต้องใช้ในการปฏิสนธิ อย่างไรก็ตาม ในเชื้อราบางชนิด เช่น Neurospora crassa สเปอร์มาเทียจะเหมือนกับไมโครโคนิเดีย (microconidia) ซึ่งสามารถทำหน้าที่ได้ทั้งในการปฏิสนธิและการก่อกำเนิดสิ่งมีชีวิตใหม่โดยไม่ต้องอาศัยการปฏิสนธิ[40]

นิวเคลียสของตัวอสุจิ

แก้

ในพืชบกเกือบทุกชนิด รวมถึงพื้นเมล็ดเปลือยส่วนใหญ่และพืชดอกทั้งหมด เกมีโทไฟต์เพศผู้ (ละอองเรณู) เป็นรูปแบบหลักในการแพร่กระจายโดยอาศัยลม หรือตัวกลางอย่างแมลงช่วยผสมเกสร ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการใช้น้ำเป็นสื่อกลางระหว่างเพศผู้และเพศเมีย เรณูแต่ละเม็ดจะบรรจุเซลล์กำเนิดเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ (generative cell) ไว้ เมื่อเรณูตกลงบนยอดเกสรเพศเมียของดอกที่อยู่ในระยะรับเรณู มันจะงอกและเริ่มสร้างหลอดเรณูที่เจริญทะลุผ่านรังไข่ของดอก ก่อนที่หลอดนี้จะถึงออวุล นิวเคลียสของเซลล์กำเนิดจะมีการแบ่งตัวและก่อกำเนิดเป็นนิวเคลียสของตัวอสุจิ 2 นิวเคลียส ซึ่งจะถูกส่งผ่านหลอดเรณูเข้าสู่ออวุลเพื่อการปฏิสนธิ[37]

ในโพรทิสต์บางชนิด การปฏิสนธิก็เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของนิวเคลียสของตัวอสุจิแทนที่จะเป็นตัวอสุจิเองที่เคลื่อนที่ โดยไปยังเซลล์ไข่ผ่านทางหลอดปฏิสนธิ โอไมซีต (oomycetes) สร้างนิวเคลียสของอสุจิภายในมวลเซลล์รวมแบบแอนเทอริดิอัมแบบ (syncytial antheridium) ซึ่งล้อมรอบเซลล์ไข่ไว้ โดยนิวเคลียสของอสุจิจะเคลื่อนที่ผ่านหลอดปฏิสนธิเข้าไปยังเซลล์ไข่ กลไกนี้มีความคล้ายคลึงกับกระบวนการของหลอดเรณูในพืช[37]

เซนทริโอลของตัวอสุจิ

แก้
ดูเพิ่ม: เซนทริโอลคล้ายโปรซิมอล

ตัวอสุจิส่วนใหญ่มีเซนทริโอลอยู่บริเวณคอของอสุจิ (sperm neck)[41] โดยในสัตว์หลายชนิด ตัวอสุจิมีเซนทริโอลแบบทั่วไปอยู่สองอัน ได้แก่ เซนทริโอลใกล้ศูนย์กลาง และเซนทริโอลไกลศูนย์กลาง อย่างไรก็ตาม สัตว์บางชนิด เช่น มนุษย์และโค มีเพียงเซนทริโอลแบบทั่วไปเพียงอันเดียวคือเซนทริโอลใกล้ศูนย์กลางและมีอีกหนึ่งเซนทริโอลที่มีโครงสร้างผิดแปลกไปจากแบบทั่วไป[12] ในหนูและหนูแรทไม่พบเซนทริโอลที่สามารถจำแนกได้อย่างชัดเจนในตัวอสุจิ ส่วนในแมลงวันทอง (Drosophila melanogaster) มีเซนทริโอลเพียงอันเดียวและมีอีกอันหนึ่งที่เรียกว่าเซนทริโอลคล้ายโปรซิมอลซึ่งมีลักษณะโครงสร้างเฉพาะตน[42]

การก่อตัวของหางของตัวอสุจิ

แก้

หางของตัวอสุจิเป็นโครงสร้างพิเศษประเภทหนึ่งของซีเลีย หรือที่เรียกอีกชื่อหนึ่งว่าแฟลเจลลัม ในสัตว์หลายชนิด หางตัวอสุจิจะก่อตัวขึ้นผ่านกระบวนการเฉพาะที่เรียกว่า cytosolic ciliogenesis ซึ่งเป็นกระบวนการที่แอกโซนีมซึ่งเป็นโครงสร้างหลักของหางอสุจิ ถูกสร้างขึ้นภายในไซโทพลาซึมหรือได้รับการเปิดเผยให้สัมผัสกับไซโตพลาซึม[43]

อ้างอิง

แก้
  1. ↑ "Spermatium definition and meaning". Collins English Dictionary (ภาษาอังกฤษ). สืบค้นเมื่อ 2020-02-20.
  2. ↑ Kumar, Anil (2006). Botany for Degree Gymnosperm (ภาษาอังกฤษ) (Multicolor ed.). S. Chand Publishing. p. 261. ISBN 978-81-219-2618-8.
  3. ↑ "Animal reproductive system - Male systems". Encyclopedia Britannica (ภาษาอังกฤษ). สืบค้นเมื่อ 2020-02-20.
  4. ↑ "อสุจิ (บาลีวันละคำ 2,568)". ชมรมธรรมธารา. สืบค้นเมื่อ 2025-04-20.
  5. ↑ Pitnick, Scott S.; Hosken, Dave J.; Birkhead, Tim R. (2008-11-21). Sperm Biology: An Evolutionary Perspective (ภาษาอังกฤษ). Academic Press. pp. 43–44. ISBN 978-0-08-091987-4.
  6. ↑ Fitzpatrick, John L.; Bridge, C. Daisy; Snook, Rhonda R. (2020-08-12). "Repeated evidence that the accelerated evolution of sperm is associated with their fertilization function". Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 287 (1932): 20201286. doi:10.1098/rspb.2020.1286. PMC 7575512. PMID 32752988.
  7. ↑ Lee, William; Zamudio-Ochoa, Angelica; Buchel, Gina; Podlesniy, Petar; Marti Gutierrez, Nuria; Puigròs, Margalida; Calderon, Anna; Tang, Hsin-Yao; Li, Li; Mikhalchenko, Aleksei; Koski, Amy; Trullas, Ramon; Mitalipov, Shoukhrat; Temiakov, Dmitry (October 2023). "Molecular basis for maternal inheritance of human mitochondrial DNA". Nature Genetics (ภาษาอังกฤษ). 55 (10): 1632–1639. doi:10.1038/s41588-023-01505-9. ISSN 1546-1718. PMC 10763495. PMID 37723262.
  8. ↑ Boitrelle, F; Guthauser, B; Alter, L; Bailly, M; Wainer, R; Vialard, F; Albert, M; Selva, J (2013). "The nature of human sperm head vacuoles: a systematic literature review". Basic Clin Androl. 23: 3. doi:10.1186/2051-4190-23-3. PMC 4346294. PMID 25780567.
  9. ↑ Fawcett, D. W. (1981) Sperm Flagellum. In: The Cell. D. W. Fawcett. Philadelphia, W. B. Saunders Company. 14: pp. 604-640.
  10. ↑ Lehti, M. S. and A. Sironen (2017). "Formation and function of sperm tail structures in association with sperm motility defects." Bi
  11. ↑ Ishijima, Sumio; Oshio, Shigeru; Mohri, Hideo (1986). "Flagellar movement of human spermatozoa". Gamete Research. 13 (3): 185–197. doi:10.1002/mrd.1120130302.
  12. ↑ 12.0 12.1 Fishman, Emily L; Jo, Kyoung; Nguyen, Quynh P. H; Kong, Dong; Royfman, Rachel; Cekic, Anthony R; Khanal, Sushil; Miller, Ann L; Simerly, Calvin; Schatten, Gerald; Loncarek, Jadranka; Mennella, Vito; Avidor-Reiss, Tomer (2018). "A novel atypical sperm centriole is functional during human fertilization". Nature Communications. 9 (1): 2210. Bibcode:2018NatCo...9.2210F. doi:10.1038/s41467-018-04678-8. PMC 5992222. PMID 29880810.
  13. ↑ Blachon, S; Cai, X; Roberts, K. A; Yang, K; Polyanovsky, A; Church, A; Avidor-Reiss, T (2009). "A Proximal Centriole-Like Structure is Present in Drosophila Spermatids and Can Serve as a Model to Study Centriole Duplication". Genetics. 182 (1): 133–44. doi:10.1534/genetics.109.101709. PMC 2674812. PMID 19293139.
  14. ↑ Hewitson, Laura & Schatten, Gerald P. (2003). "The biology of fertilization in humans". ใน Patrizio, Pasquale; และคณะ (บ.ก.). A color atlas for human assisted reproduction: laboratory and clinical insights. Lippincott Williams & Wilkins. p. 3. ISBN 978-0-7817-3769-2. สืบค้นเมื่อ 2013-11-09.
  15. ↑ "Semen and sperm quality". คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2000-11-10. สืบค้นเมื่อ 2011-04-10.
  16. ↑ Gould, JE; Overstreet, JW; Hanson, FW (1984). "Assessment of human sperm function after recovery from the female reproductive tract". Biology of Reproduction. 31 (5): 888–894. doi:10.1095/biolreprod31.5.888. PMID 6518230.
  17. ↑ Cyranoski, David (2016). "Researchers claim to have made artificial mouse sperm in a dish". Nature. doi:10.1038/nature.2016.19453. S2CID 87014225.
  18. ↑ 18.0 18.1 Singh NP, Muller CH, Berger RE. Effects of age on DNA double-strand breaks and apoptosis in human sperm. Fertil Steril. 2003 Dec;80(6):1420-30. doi: 10.1016/j.fertnstert.2003.04.002. PMID: 14667878
  19. ↑ Gavriliouk D, Aitken RJ (2015). "Damage to Sperm DNA Mediated by Reactive Oxygen Species: Its Impact on Human Reproduction and the Health Trajectory of Offspring". The Male Role in Pregnancy Loss and Embryo Implantation Failure. Advances in Experimental Medicine and Biology. Vol. 868. pp. 23–47. doi:10.1007/978-3-319-18881-2_2. ISBN 978-3-319-18880-5. PMID 26178844.
  20. ↑ Marchetti F, Wyrobek AJ (2008). "DNA repair decline during mouse spermiogenesis results in the accumulation of heritable DNA damage" (PDF). DNA Repair. 7 (4): 572–81. doi:10.1016/j.dnarep.2007.12.011. PMID 18282746. S2CID 1316244.
  21. ↑ Marchetti F, Essers J, Kanaar R, Wyrobek AJ (2007). "Disruption of maternal DNA repair increases sperm-derived chromosomal aberrations". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 104 (45): 17725–9. Bibcode:2007PNAS..10417725M. doi:10.1073/pnas.0705257104. PMC 2077046. PMID 17978187.
  22. ↑ Marchetti F, Bishop J, Gingerich J, Wyrobek AJ (2015). "Meiotic interstrand DNA damage escapes paternal repair and causes chromosomal aberrations in the zygote by maternal misrepair". Scientific Reports. 5: 7689. Bibcode:2015NatSR...5.7689M. doi:10.1038/srep07689. PMC 4286742. PMID 25567288.
  23. ↑ Lüpold, Stefan; Manier, Mollie K; Puniamoorthy, Nalini; Schoff, Christopher; Starmer, William T; Luepold, Shannon H. Buckley; Belote, John M; Pitnick, Scott (2016). "How sexual selection can drive the evolution of costly sperm ornamentation". Nature. 533 (7604): 535–8. Bibcode:2016Natur.533..535L. doi:10.1038/nature18005. PMID 27225128. S2CID 4407752.
  24. ↑ Gardiner, Jennifer R (2016). "The bigger, the better". Nature. 533 (7604): 476. doi:10.1038/533476a. PMID 27225117.
  25. ↑ Sarfraz Manzoor (2 November 2012). "Come inside: the world's biggest sperm bank". The Guardian. สืบค้นเมื่อ 4 August 2013.
  26. ↑ 26.0 26.1 26.2 Assisted Reproduction in the Nordic Countries เก็บถาวร 2013-11-11 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน ncbio.org
  27. ↑ 27.0 27.1 FDA Rules Block Import of Prized Danish Sperm Posted Aug 13, 08 7:37 AM CDT in World, Science & Health
  28. ↑ 28.0 28.1 Steven Kotler (26 September 2007). "The God of Sperm".
  29. ↑ "ขายอสุจิได้หรือไม่?". บริษัท สำนักงานกฎหมายการแพทย์ จำกัด. สืบค้นเมื่อ 2025-04-20.
  30. ↑ "พระราชบัญญัติคุ้มครองเด็กที่เกิดโดยอาศัยเทคโนโลยีช่วยการเจริญพันธุ์ทางการแพทย์ พ.ศ.2558". ศาลเยาวชนและครอบครัวกลาง. สืบค้นเมื่อ 2025-04-20.
  31. ↑ "กรม สบส.แนะปฏิบัติตามกฎหมายอุ้มบุญอย่างเคร่งครัด ยิ่งในยุคดิจิตอล ยิ่งต้องระวัง หากพบโพสต์รับจ้างอุ้มบุญ ซื้อขาย อสุจิ ไข่ ตัวอ่อน หรือเป็นนายหน้า จะลงโทษตามกฎหมายทันที". กรมสนับสนุนบริการสุขภาพ. สืบค้นเมื่อ 2025-04-20.
  32. ↑ "Timeline: Assisted reproduction and birth control". CBC News. สืบค้นเมื่อ 2006-04-06.
  33. ↑ Fiedler, Anja; Rehdorf, Jessica; Hilbers, Florian; Johrdan, Lena; Stribl, Carola; Benecke, Mark (2008). "Detection of Semen (Human and Boar) and Saliva on Fabrics by a Very High Powered UV-/VIS-Light Source". The Open Forensic Science Journal. 1: 12–15. doi:10.2174/1874402800801010012.
  34. ↑ Allery, J. P; Telmon, N; Mieusset, R; Blanc, A; Rougé, D (2001). "Cytological detection of spermatozoa: Comparison of three staining methods". Journal of Forensic Sciences. 46 (2): 349–51. doi:10.1520/JFS14970J. PMID 11305439.
  35. ↑ Illinois State Police/President's DNA Initiative. "The Presidents's DNA Initiative: Semen Stain Identification: Kernechtrot" (PDF). คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ 2016-12-26. สืบค้นเมื่อ 2009-12-10.
  36. ↑ Phatlane William Mokwala; Phetole Mangena (6 June 2018). Pollination in Plants. BoD – Books on Demand. p. 8. ISBN 978-1-78923-236-3.
  37. ↑ 37.0 37.1 37.2 37.3 37.4 37.5 Raven, Peter H.; Ray F. Evert; Susan E. Eichhorn (2005). Biology of Plants, 7th Edition. New York: W.H. Freeman and Company Publishers. ISBN 0-7167-1007-2.
  38. ↑ Bottino D, Mogilner A, Roberts T, Stewart M, Oster G (2002). "How nematode sperm crawl". Journal of Cell Science. 115 (Pt 2): 367–84. doi:10.1242/jcs.115.2.367. PMID 11839788.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์)
  39. ↑ Sumbali, Geeta (2005). The Fungi. Alpha Science Int'l Ltd. ISBN 1-84265-153-6.
  40. ↑ Maheshwari R (1999). "Microconidia of Neurospora crassa". Fungal Genetics and Biology. 26 (1): 1–18. doi:10.1006/fgbi.1998.1103. PMID 10072316.
  41. ↑ Avidor-Reiss, T; Khire, A; Fishman, EL; Jo, KH (2015). "Atypical centrioles during sexual reproduction". Front Cell Dev Biol. 3: 21. doi:10.3389/fcell.2015.00021. PMC 4381714. PMID 25883936.
  42. ↑ Blachon, S.; Cai, X.; Roberts, K. A.; Yang, K.; Polyanovsky, A.; Church, A.; Avidor-Reiss, T. (May 2009). "A Proximal Centriole-Like Structure Is Present in Drosophila Spermatids and Can Serve as a Model to Study Centriole Duplication". Genetics. 182 (1): 133–44. doi:10.1534/genetics.109.101709. PMC 2674812. PMID 19293139.
  43. ↑ Avidor-Reiss, Tomer; Leroux, Michel R (2015). "Shared and Distinct Mechanisms of Compartmentalized and Cytosolic Ciliogenesis". Current Biology. 25 (23): R1143–50. Bibcode:2015CBio...25R1143A. doi:10.1016/j.cub.2015.11.001. PMC 5857621. PMID 26654377.
 

บทความแพทยศาสตร์นี้ยังเป็นโครง คุณสามารถช่วยวิกิพีเดียได้โดยการเพิ่มเติมข้อมูล

เข้าถึงจาก "https://th.wikipedia.org/w/index.php?title=ตัวอสุจิ&oldid=12264465"