Spermie je buňka chov (nebo gamety ) pohyblivý muž zapojený do pohlavního rozmnožování . Během oplodnění se spermie spojí s oocytem (ženská gameta) a vytvoří vaječnou buňku , která se poté vyvine do embrya a poskytne novému jedinci.
Každá sperma obsahuje jádro , pohybový systém (obvykle bičík ) a vezikul zvaný akrozom , který je bohatý na enzymy , které mu umožní vstoupit do vajíčka. Spermie je pohyblivá , může se pohybovat sama, na rozdíl od vajíčka.
Spermie je haploidní buňka , která obsahuje pouze jednu kopii každého chromozomu . Jeho spojení s vajíčkem, také haploidním, umožňuje vytvořit diploidní vaječnou buňku , která obsahuje dvě kopie (pár) každého chromozomu. Každá z gamet tedy přispívá polovinou genetického dědictví budoucího jedince, což zajišťuje genetické míchání v rámci druhu.
Spermie byly poprvé popsány v roce 1677 by Antoni van Leeuwenhoek .
Pohyblivost spermií je obecně poskytována prostřednictvím zvlněných pohybů s bičíkem . Mohou mít také několik bičíků (dva například pro pryskyřníky a mechorosty ) nebo dokonce řasinky ( Ginkgo biloba ) nebo dokonce lamellipody ( Ascaris ).
U savců se zvyšuje pohyblivost spermií po kapacitaci v ženském pohlavním ústrojí. Progesteronu produkovaný folikulárních buněk (corona radiata) kolem oocytu také zvyšuje jejich pohyblivost tím, že Ca 2+ iontů zpět do cytoplazmy spermie, otevření vápníkového kanálu s názvem CatSper.
"Když plavou, jejich ocas se vlní jako had; jsou jako úhoři ve vodě, “napsal Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723) během prvních pozorování lidských spermií . Zvíře, jehož plavání nejlépe evokuje lidské spermie, je: vydra . Toto zvíře se rád točí, hýří a hbitě plave. The31. července 2020, mezinárodní tým vědců z univerzit v Bristolu a Mexiku ukázal, že bičík mužské gamety namísto symetrického kmitání vždy mává na stejné straně, v komplexním pohybu. Bičík se kroutí, jak se pohybuje vpřed, což brání tomu, aby se lidské spermie pohybovaly v kruzích. Podle odhadů z matematického modelování tedy může v ženském pohlavním systému dosáhnout rychlosti 2 až 6 milimetrů za minutu . "Tato studie ukazuje, že (lidské) spermie bičíku je vybaveno složitými regulačními mechanismy, které mu umožňují plavat." „(Hermes Gadêlha et al., 2020)
Savčí spermie jsou velmi podobná lidské spermie, skládající se z hlavy a jednoho bičíku , který zajišťuje jejich motility.
Savčí sperma se skládá ze dvou velkých částí: hlavy a bičíku, spojených spojovacím dílem (krk nebo límec). Objem cytoplazmy je velmi malý.
Hlava je v zásadě tvořena jádrem , které obsahuje genetický materiál ( DNA ) v extrémně zhuštěné formě , a akrosomem , který obsahuje enzymy, které umožňují spermatu procházet zona pellucida oocytu a oplodnit ji.
Bičík se skládá z axiálního vlákna nebo axonému ; v první části bičíku (mezilehlá část) je axoném obklopen mitochondriemi, které dodávají energii potřebnou pro jeho pohyby; ve druhé části (hlavní část) je obklopena pouze sítí hustých vláken, která zase zmizí ve třetí části (koncová část).
Spermatogeneze se vyskytuje v semenných kanálcích umístěných ve varlatech .
Spermatogonie, dříve než spermie, začíná svůj život v semenných trubkách umístěných ve varlatech. Poté mají dostředivý vývoj, to znamená, že čím blíže jsme k lumen trubice, tím více se tyto spermatogonie vyvinuly. Po spermiaci, což je termín používaný k mluvení o uvolňování spermií do lumenu semenonosné trubice, se tato posune směrem k eferentním kanálům a bude pokračovat ve svých cestách v epididymálním kanálu, aby konečně dorazila do chámovodu, kanálu, který jakmile vyjde z močového měchýře, stane se ejakulačním kanálem. Ty jsou poté směrovány do prostaty, aby se dostaly do močové trubice a nakonec odcházely močovým masem.
V době ejakulace se do vagíny ženy uvolní asi 200 až 300 milionů spermií . Poté budou muset projít první bariérou: děložním čípkem, který obsahuje cervikální hlen. Během ovulace je tento cervikální hlen uvolněný a umožňuje průchod některých normálních spermií, jakož i jejich kapacitu (schopnost spermií plodit se a mít hyperaktivní pohyb). Na této úrovni budou blokovány abnormální spermie (které mají problémy s pohyblivostí nebo abnormální tvar) a některé normální spermie. Odhaduje se, že cervikální hlen blokuje 99% spermií.
Jakmile prochází cervikální hlen, spermie vstoupí do dělohy a cestuje do vejcovodů díky jejich bičíku, kontrakcím děložního svalu a vlasovým buňkám epitelu trubiček. Některé spermie budou mít nesprávnou trubičku, což dále snižuje jejich počet a odpovídá druhé bariéře. Odhaduje se, že asi 200 spermií dorazí k tubální baňce (horní třetině trubice), kde je oocyt připraven k oplodnění.
Pohlaví většiny savců je určeno systémem stanovení pohlaví XY : ženy mají dva chromozomy X (XX), zatímco muži mají chromozom X a chromozom Y (XY). Vajíčko proto vždy obsahuje chromozom X, zatímco spermie obsahuje buď chromozom X nebo chromozom Y. Proto bude pohlaví budoucího dítěte určovat sperma oplodňující: pokud obsahuje chromozom X, bude to žena , pokud obsahuje chromozom Y, muže.
Tyto vynikající fairywrens patří mezi zvířata, která produkují více spermií: až osm miliard jednou. Samice tohoto ptáka o velikosti lidské ruky má velmi volné sexuální chování, které zhoršuje konkurenci mezi spermiemi a bylo by důvodem této hojnosti.
Ve zvířecím světě však množství spermií produkovaných na jednotlivce daného druhu přímo nesouvisí s jejich velikostí. Na druhé straně externě oplodněná zvířata, například obratlovci, jako jsou ryby, nebo bezobratlí, jako jsou mořští ježci, často produkují velmi velká množství spermií (od 1 do 10 miliard na jednotlivce). Toto velmi velké množství mužských gamet souvisí s aspektem jejich reprodukční strategie ve vnějším prostředí, který tím, že rozptýlí jejich spermie ve velmi velkém objemu vody, podporuje setkání s vajíčky.