Spermie

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.

Historický

Spermie byly poprvé popsány v roce 1677 by Antoni van Leeuwenhoek .

Pohyblivost

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

Savčí spermie jsou velmi podobná lidské spermie, skládající se z hlavy a jednoho bičíku , který zajišťuje jejich motility.

Struktura

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).

Výcvik

Spermatogeneze se vyskytuje v semenných kanálcích umístěných ve varlatech .

Cesta spermatu mužským tělem

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.

Cesta spermatu přes ženské tělo

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.

Systém sexuálního určování

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.

Anekdota

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.

Poznámky a odkazy

  1. (en) Brenker C, Goodwin N, Weyand I, Kashikar ND, Naruse M, Krahling M, Muller A, Kaupp UB. a Strünker T. „Kanál CatSper: polymodální chemosenzor v lidských spermiích“ EMBO J. 2012; 31: 1654-65. PMID 22354039
  2. „  Spermatozoa plave jako vydry a ne jako úhoři  “, Le Monde.fr ,8. srpna 2020( číst online , konzultováno 30. srpna 2020 )
  3. (in) Hermes Gadelha Paul Hernandez-Herrera , Fernando Montoya a Alberto Darszon , „  Flagellar lidských spermií používá asymetrické a anizotropní kontroly k regulaci symetrie plavání a řízení buněk  “ , Science Advances , sv.  6, n O  31,1 st 07. 2020, eaba5168 ( ISSN  2375-2548 , DOI  10.1126 / sciadv.aba5168 , číst online , přístup k 30. srpnu 2020 )

Podívejte se také