Spermie
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.
Funkce spermie[editovat | editovat zdroj]
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, výjimečně u některých druhů i týdnů/měsíců) v samičím pohlavním traktu (v prostředí zcela odlišném od nadvarlete)
- 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
Kvalita spermií nemusí klesat s věkem.[1]
Parametry spermií a ejakulátu[editovat | editovat zdroj]
| druh | délka spermie (μm) | šířka hlavičky (μm) | množství spermií 1ml ejakulátu (×106) | objem ejakulátu (ml) |
| skot domácí | 70 | 5,1 | 700 | 5–10 |
| kůň | 58 | 3,2 | 40 | 70–120 |
| prase domácí | 48 | 4,6 | 150 | 250–500 |
| pes | 68 | 4 | 200 | 2 |
| králík domácí | 54 | 4,7 | 450 | 1 |
| člověk | 48 | 5 | 50 | 4 |
Spermatogeneze[editovat | editovat zdroj]
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 (± 2 dny),[2] dalších cca 12 dní dochází ke zrání (maturaci) v nadvarleti.
Spermatocytogeneze[editovat | editovat zdroj]
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 meiózu za vzniku čtyř haploidních spermatid. V průběhu dělení a zrání postupně buňky cestují napříč stěnou semenotvorného kanálku.
Spermiogeneze[editovat | editovat zdroj]
Postupné úpravy haploidní spermatidy na morfologicky (tvarově) zralou spermii
- splýváním cisteren Golgiho aparátu (dle nejnovějších výzkumů se podílejí i lysozomy a endozomy) dochází ke vzniku akrozomu
- 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 reziduálních tělísek (která jsou fagocytována Sertoliho buňkami)
- mitochondrie se koncentrují v bázi bičíku a vytváří tzv. mitochondriální spirálu
Zrání spermie[editovat | editovat zdroj]
Spermie po dokončení spermiogeneze je sice morfologicky zralá (tzn. vypadá jako spermie), nicméně není schopna rozpoznat, navázat a oplodnit vajíčko. Tyto schopnosti získává až v dalších maturačních procesech.
Epididymální maturace[editovat | editovat zdroj]
Po dokončení spermiogeneze se spermie dostává do nadvarlete (epididymis), kde je při průchodu dále modifikována. Změny jsou patrné hlavně ve složení a struktuře cytoplasmatické membrány, 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 epididymis) do doby, než jsou ejakulovány.
Ejakulace[editovat | editovat zdroj]
Během ejakulace dochází k promíchání epididymálních (nadvarletních) spermií se sekrety přídavných pohlavních žláz (semenných váčků, prostaty, Cowperovy (neboli bulbourethrální žlázy). Některé proteiny těchto sekretů se také navážou na membránu spermií a přechodně zamezí schopnosti rozpoznat vajíčko. Místo toho prodlužují jejich životnost a udělují jim schopnost vázat se na epitel oviduktu za tvorby oviduktálního reservoáru.
Kapacitace[editovat | editovat zdroj]
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.
Oplodnění[editovat | editovat zdroj]
Při sexuálním aktu závisí délka života spermie na tom, zda dojde k průniku do pochvy:
- při vniknutí do pochvy 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.[3]
- při neúspěchu (nedostane se do pochvy) 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.
Syntéza proteinů ve spermii[editovat | editovat zdroj]
Dlouhou dobu se předpokládalo, že spermie je proteosynteticky neaktivní (není schopná syntézy proteinů), protože má vysoce 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 překládat a doplňovat tak své proteiny. Syntéza ovšem neprobíhá na normálních cytoplazmatických ribozomech, ale na ribozomech pocházejících z mitochondrie (ribozomy prokaryotického typu).[4][5]
Historie[editovat | editovat zdroj]
V roce 1677 pozoroval spermie u psa a králíka nizozemský mikrobiolog Antoni van Leeuwenhoek, poté co ho na ně upozornil leydenský student Jan Ham (1650–1723) Dále je v roce 1841 popsal švýcarský anatom Albert von Kölliker ve své práci Untersuchungen über die Bedeutung der Samenfänden.
Odkazy[editovat | editovat zdroj]
Reference[editovat | editovat zdroj]
- ↑ Surprise discovery: For most animals, sperm quality does not reduce with age. phys.org [online]. [cit. 2024-01-17]. Dostupné online.
- ↑ KITTNAR, Otomar a kolektiv. Lékařská fyziologie. Praha: Grada Publishing, 2011. 800 s. Dostupné online. ISBN 978-80-247-3068-4. S. 546.
- ↑ 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.
Související články[editovat | editovat zdroj]
Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]
Obrázky, zvuky či videa k tématu spermie na Wikimedia Commons 
Slovníkové heslo spermie ve Wikislovníku
