Spermie
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Spermie je samčí pohlavní buňka (samčí gameta). Jedná se o vysoce specializovanou buňku, která slouží k vyhledání a oplodnění vajíčka. Množství spermií spolu s dalšími látkami tvoří tekutinu zvanou sperma.
Obsah |
[editovat] Schéma spermie
[editovat] Funkce spermie
Kromě oplození musí spermie zvládnout:
- uskladnění v samčím pohlavním traktu (v ocasu nadvarlete) až několik týdnů
- proniknout mukózními tekutinami v pohlavním traktu samice
- získání dostatku energie pro své funkce v samičím pohlavním traktu
- přežít určitou dobu (několik dnů, výjmečně u některých druhů i týdnů/měsící) v samičím pohlavním traktu (v prostředí zcela odlišném od nadvarelete)
- uniknout imunitnímu systému v pohlavním traktu samice (spermie je cizorodou buňkou)
- najít vajíčko (např. pomocí chemotaxe a termotaxe)
- proniknout obálkami vajíčka (cumulus oophorus a zona pellucida u savců)
- splynout svojí membránu s membránou vajíčka
- po splynutí (fúzi) dekondenzovat své jádro a dát vznik zygotě
[editovat] Parametry spermií a ejakulátu
| druh | délka spermie (μm) | šířka hlavičky (μm) | množství spermií 1ml ejakulátu (x106) | objem ejakulátu (ml) |
| skot domácí | 70 | 5,1 | 700 | 4 |
| kůň | 58 | 3,2 | 40 | 20 |
| prase domácí | 48 | 4,6 | 150 | 100 |
| pes | 68 | 4 | 200 | 2 |
| králík domácí | 54 | 4,7 | 450 | 0,8 |
| člověk | 48 | 5 | 50 | 4 |
[editovat] Spermatogeneze
Spermatogeneze je vývoj spermie. Spermie vznikají v semenotvorných kanálcích varlete za podpory Sertoliho buněk, které tvoří stěny semenotvorných kanálků. Spermie nevznikají v celém varleti naráz, spíše v určitých vlnách podél semenotvorných kanálků (tzn. v různých částech semen. kanálku probíhají jiné části spermatogeneze). Celý proces spermatogeneze u člověka trvá přibližně 72 dní, dalších cca 12 dní dochází k maturaci v nadvarleti.
[editovat] Spermatocytogeneze
Spermatocytogenezí se označuje tvorba haploidních buněk – spermatid.Původní diploidní buňka se označuje jako spermatogonie A lokalizovaná u bazální membrány semenotvorného kanálku (dál od dutiny v semen. kanálku). Ta se mitoticky dělí, přičemž jedna z dceřiných buněk může ztratit kontakt s membránou a přemění se na spermatogonii typu B a posléze na primární spermatocyt. Ten podstupuje meiosu za vzniku čtyř haploidních spermatid. V průběhu dělení a zrání postupně buňky cestují napříč stěnou semenotvorného kanálku.
[editovat] Spermiogeneze
Postupné úpravy haploidní spermatidy na morfologicky (tvarově) zralou spermii
- splýváním cisteren Golgiho aparátu dochází ke vzniku akrosomu
- dochází k maximální kondenzaci chromatinu (komplexu DNA s proteiny),dochází k nahrazení histonů protaminem
- centriola funguje jako templát (vzor) pro vytvoření bičíku
- spermie se zbavuje nadbytečné cytoplazmy, kterou odvrhuje ve formě residuálních tělísek (která jsou fagocytována Sertoliho buňkami)
- mitochondrie se koncentrují v bázi bičíku a vytváří tzv. mitochondriální spirálu
[editovat] Zrání spermie
Spermie po dokončení spermiogeneze je sice morfologicky zralá (tzn. vypadá jako spermie), nicméně není schopná rozpoznat, navázat a oplodnit vajíčko. Tyto schopnosti získává až v dalších maturačních procesech
[editovat] Epididimální maturace
- Podrobnější informace naleznete v článku epididymální maturace.
Po dokončení spermiogeneze se spermie dostává do nadvarlete (epididymu), kde je při průchodu dále modifikována. Změny jsou patrné hlavně ve složení a struktuře cytoplasmatické membráně, která je obohacena o cholesterol a některé proteiny. Upravuje se také tvar a obsah akrozomu. Nakonec jsou spermie skladovány v koncové části nadvarlete (ocasu, cauda epididimis) do doby než jsou ejakulovány.
[editovat] Ejakulace
- Podrobnější informace naleznete v článku ejakulace.
Během ejakulace dochází k promíchání epididymálních (nadvarletních) spermií se sekrety přídavných pohlavních žláz (semenné váčky, prostata, Cowperovy (neboli bulbourethrální) žlázy). Některé proteiny těchto sekretů se také navážou na membránu spermii a přechodně zamezí schopnosti rozpoznat vajíčko. Místo toho prodlužují jejich životnost a udělují jim schopnost vázat se na epitel oviduktu za tvorby oviduktálního reservoáru.
[editovat] Kapacitace
- Podrobnější informace naleznete v článku kapacitace.
Po určité době, po kterou jsou spermie v samičím pohlavním traktu, dochází k poslednímu maturačnímu kroku – kapacitaci. Spermie postupně získává schopnost velmi efektivně najít a rozpoznat vajíčko (pomocí termotaxe a chemotaxe), navázat se na něj ( resp. na jeho glykoproteinový obal zonu pellucidu) a podstoupit akrosomovou reakci.
[editovat] Oplodnění
- Podrobnější informace naleznete v článku oplodnění.
Při sexuálním aktu závisí délka života spermie na tom, zda dojde k průniku do vagíny:
- při vniknutí do vagíny přežívá asi dva dny a bičíkem se posouvá směrem k vajíčku, které může následně oplodnit (koncepce). Často se uvádí, že spermie při oplodnění odhazují bičík a dovnitř proniká jen hlavička, toto je však pouze výjimka; u většiny živočichů proniká dovnitř celá spermie.[1]
- při neúspěchu (nedostane se do vagíny), spermie rychle hyne.
V hlavičce spermie se nachází dědičná informace. U zdravého dospělého muže je v jednom mililitru semenné tekutiny přibližně 50–100 milionů spermií. Spermie přitom představují jen 5-15 objemových procent ejakulátu, zbytek je tvořen tekutinou produkovanou v prostatě, semenných váčcích a Cowperových žlázkách. Průměrný objem semenné tekutiny v jednom ejakulátu je přibližně 3 ml a tak je jich při ejakulaci uvolněno asi 200 milionů. Z nich se k vajíčku dostane asi 200.
[editovat] Syntéza proteinů ve spermii
Dlouhou dobu se předpokládalo, že spermie je proteosynteticky neaktivní (není schopná syntézy proteinů), protože má vysocé kondenzovanou DNA, což znemožňuje transkripci. Bylo zjištěno, že spermie si s sebou nese mRNA, kterou je pak v průběhu pobytu v samičím reprodukčním traktu (např. během kapacitace) schopna překládad a doplňovat tak své proteiny. Syntéza ovšem neprobíhá na normálních cytoplazmatických ribosomech, ale na ribozomech pocházejících z mitochondrie (ribosomy prokaryotického typu).[2],[3]
[editovat] Související články
[editovat] Reference
- ↑ PETR, Jaroslav. Stručný průvodce etiketou savčích spermií. Vesmír, 2007, čís. 9.
- ↑ Gur Y, Breitbart H., "Mammalian sperm translate nuclear-encoded proteins by mitochondrial-type ribosomes." Genes Dev. 2006 Feb 15;20(4):411-6. Epub 2006 Jan 31.
- ↑ Gur Y, Breitbart H.,"Protein synthesis in sperm: dialog between mitochondria and cytoplasm." Mol Cell Endocrinol. 2008 Jan 30;282(1-2):45-55. Epub 2007 Nov 22.
