Ein Spermatozoid (Stellvertreter, der sich spermatozoön schreibt) (Mehrzahlspermatozoiden), ist eine motile Samenzelle, oder Form der haploid Zelle bewegend, die die männliche Geschlechtszelle ist. Ein Spermatozoid schließt sich einem Ei an, um eine Zygote zu bilden. (Eine Zygote ist eine einzelne Zelle mit einem ganzen Satz von Chromosomen, der sich normalerweise in einen Embryo entwickelt.) Der Begriff Spermatozoid kommt aus dem griechischen Wort  (Samen) und (Wesen).

Samenzellen tragen ungefähr Hälfte der genetischen Kerninformation zur diploid Nachkommenschaft bei (in den meisten Fällen, mitochondrial DNA ausschließend). In Säugetieren wird das Geschlecht der Nachkommenschaft von der Samenzelle bestimmt: Ein Spermatozoid, der ein Y Chromosom trägt, wird zu einem Mann (XY) Nachkommenschaft führen, während ein Lager eines X Chromosoms zu einer Frau (XX) Nachkommenschaft — das Ei führen wird, das immer ein X Chromosom zur Verfügung stellt. Samenzellen wurden zuerst von Anton van Leeuwenhoek 1677 beobachtet.

Spermatozoan Säugetierstruktur, Funktion und Größe

Menschen

Die menschliche Samenzelle ist die Fortpflanzungszelle in Männern und wird nur in warmen Umgebungen, einmal das Verlassen des Körpers überleben das Überleben des Spermas wird reduziert und kann die Zelle veranlassen, zu sterben, die Sperma-Qualität vermindernd. Samenzellen kommen in zwei Typen, "Frau" und "Mann". Samenzellen, die Frau (XX) Nachkommenschaft nach der Fruchtbarmachung verursachen, unterscheiden sich darin sie tragen ein X-Chromosom, während Samenzellen, die Mann (XY) Nachkommenschaft verursachen, ein Y-Chromosom tragen.

In Menschen männlichen Geschlechts bestehen Samenzellen aus einem Kopf 5 µm durch 3 µm und einen Schwanz 41 µm lange. Der Schwanz geißelt, der die Samenzelle (an ungefähr 1-3 Mm/Minute in Menschen) durch das Sausen in einem elliptischen Kegel antreibt. Sperma hat eine alkalische Natur, und sie erreichen vollen motility (hypermotility) nicht, bis sie die Scheide erreichen, wo der alkalische pH durch acidic vaginale Flüssigkeiten für neutral erklärt wird. Dieser allmähliche Prozess nimmt 20-30 Minuten. In dieser Zeit, fibrinogen vom zukunftsträchtigen vesicles bildet einen Klumpen, sichernd und das Sperma schützend. Da sie hypermotile werden, fibrinolysin von der Vorsteherdrüse löst den Klumpen auf, dem Sperma erlaubend, optimal fortzuschreiten.

Der Spermatozoid wird durch ein Minimum des Zytoplasmas und der am dichtesten gepackten in eukaryotes bekannten DNA charakterisiert. Im Vergleich zu mitotic Chromosomen in somatischen Zellen ist Sperma-DNA mindestens höher kondensiert sechsfach.

Das Muster trägt mit DNA/chromatin, einem centriole und vielleicht auch einem Oocyte-Aktivieren des Faktors (OAF) bei. Es kann auch mit der väterlichen Bote-RNS (mRNA) beitragen, auch zu embryonischer Entwicklung beitragend.

Aufhebung der Immunsystem-Antwort

Moleküle von Glycoprotein auf der Oberfläche von ausgestoßenen Samenzellen werden durch alle menschlichen Immunsysteme anerkannt, und als ein Signal interpretiert, dass die Zelle nicht zurückgewiesen werden sollte. Das weibliche Immunsystem könnte Sperma in der Fortpflanzungsfläche sonst angreifen. Die spezifischen glycoproteins Überzug-Samenzellen werden auch durch einige krebsbefallene und bakterielle Zellen, einige parasitische Würmer und HIV-ANGESTECKTE Leukozyten verwertet, dadurch eine geschützte Antwort vom Gastgeber-Organismus vermeidend.

Die Blut-Hodenbarriere, die durch die dichten Verbindungspunkte zwischen den Zellen von Sertoli des seminiferous tubules aufrechterhalten ist, verhindert Kommunikation zwischen den sich formenden Spermatozoiden im Hoden und dem Geäder (und geschützte Zellen, die innerhalb ihrer zirkulieren) innerhalb des zwischenräumlichen Raums. Das hält sie davon ab, eine geschützte Antwort zu entlocken. Die Blut-Hodenbarriere ist auch im Hindern toxische Substanzen wichtig, spermatogenesis zu stören.

Spermatozoiden in anderen Organismen

Tiere

Fruchtbarmachung verlässt sich auf Spermatozoiden für am sexuellsten reproduktive Tiere.

Die Taufliege hat den größten bekannten Spermatozoiden hinsichtlich seiner Größe. Taufliege melanogaster erzeugt Sperma, das bis zu 1.8 Mm in der Größe sein kann. Wie man denkt, blockiert der unglaublich lange Schwanz anderes Sperma davon, ins Ei einzugehen. Das komplette Sperma, eingeschlossener Schwanz, wird ins oocyte Zytoplasma vereinigt.

Das Holz Maus Apodemus slvaticus besitzt Spermatozoiden mit der falciform Morphologie. Was macht, ist das gametocytes noch einzigartiger die Anwesenheit eines Spitzenhakens auf dem Sperma-Kopf. Dieser Haken wird verwendet, um den Haken oder den Geißeln anderer Spermatozoiden anzuhaften. Ansammlung wird durch diese Verhaftungen und bewegliches Zugergebnis verursacht. Diese Züge stellen verbesserten motility in der weiblichen Fortpflanzungsfläche zur Verfügung und sind ein Mittel, durch das Fruchtbarmachung gefördert wird.

Seeigel wie Arbacia punctulata — sind ideale Organismen, um in der Sperma-Forschung zu verwenden, sie erzeugen große Anzahl des Spermas ins Meer, sie gut passend als Musterorganismen für Experimente machend.

Werke, Algen und Fungi

Die gametophytes von bryophytes, Farnen und einem gymnosperms erzeugen motile Samenzellen gegen Blütenstaub-Körner, die im grössten Teil von gymnosperms und dem ganzen angiosperms verwendet sind. Das macht sexuelle Fortpflanzung ohne Wasserunmöglichen, da Wasser ein notwendiges Medium für das Sperma und Ei ist, um sich zu treffen. Algen und niedrigere Pflanzensamenzellen werden häufig mehrgeißelt (sieh Image), und so morphologisch verschieden von Tierspermatozoiden.

Einige Algen und Fungi erzeugen non-motile Samenzellen, genannt spermatia. In höheren Werken und einigen Algen und Fungi schließt Fruchtbarmachung die Wanderung des Sperma-Kerns durch eine Fruchtbarmachungstube (z.B Blütenstaub-Tube in höheren Werken) ein, um die Eizelle zu erreichen.

Spermatozoid-Produktion in Säugetieren

Spermatozoiden werden im seminiferous tubules von den Hoden in genanntem spermatogenesis eines Prozesses erzeugt. Runde Zellen haben gerufen spermatogonia teilen sich und differenzieren schließlich, um Spermatozoiden zu werden. Während der Verbindung werden die Kloake oder Scheide, und dann die Spermatozoid-Bewegung durch chemotaxis zum Ei innerhalb eines Eileiters oder der Gebärmutter eingesäet.

Spermatozoid-Aktivierung

Das Nähern der Eizelle ist ein ziemlich komplizierter, Mehrschritt-Prozess von chemotaxis, der durch verschiedene chemische Substanzen/Stimuli auf individuellen Niveaus von phylogeny geführt ist. Einer des bedeutendsten, allgemeinen Signalcharakters des Ereignisses ist, dass ein Prototyp von chemotaxis Berufsempfängern, formyl peptide Empfänger (60.000 Empfänger/Zelle) sowie die Aktivator-Fähigkeit seines ligand formyl Met-Leu-Phe in der Oberflächenmembran sogar im Fall von menschlichen Spermen demonstriert worden ist.

Säugetiersamenzellen werden noch energischer, wenn sie sich einer Eizelle in einem Prozess genannt Sperma-Aktivierung nähern. Wie man gezeigt hat, ist Sperma-Aktivierung durch Kalzium ionophores in vitro, Progesteron verursacht worden, das durch nahe gelegene Haufenwolke-Zellen veröffentlicht ist und zu ZP3 des zona pellucida bindend. Die Haufenwolke-Zellen werden in einer einem Gel ähnlichen Substanz gemacht in erster Linie aus hyaluronic Säure eingebettet, und haben sich im Eierstock mit dem Ei entwickelt, und unterstützen Sie es, als es wächst.

Die anfängliche Änderung wird "Hyperaktivierung" genannt, die eine Änderung in Spermatozoiden motility verursacht. Sie schwimmen schneller, und ihre Schwanz-Bewegungen werden kräftiger und unregelmäßig.

Eine neue Entdeckung verbindet Hyperaktivierung mit einem plötzlichen Zulauf des Kalzium-Ions in die Schwänze. Der einer Peitsche ähnliche Schwanz (Geißel) des Spermas wird mit Ion-Kanälen beschlagen, die durch Proteine genannt CatSper gebildet sind. Diese Kanäle sind auswählend, nur Kalzium-Ion erlaubend, zu gehen. Die Öffnung von Kanälen von CatSper ist für den Zulauf von Kalzium verantwortlich. Der plötzliche Anstieg von Kalzium-Niveaus veranlasst die Geißel, tiefere Kurven zu bilden, das Sperma kräftiger durch die klebrige Umgebung antreibend. Sperma-Hyperaktivität ist notwendig, um zwei physische Barrieren durchzubrechen, die das Ei vor der Fruchtbarmachung schützen.

Der zweite Prozess in der Sperma-Aktivierung ist die acrosome Reaktion. Das schließt Ausgabe des Inhalts der acrosome ein, die sich und die Aussetzung von der inneren acrosomal Membran des Spermas beigefügten Enzymen zerstreuen. Das kommt vor, nachdem das Sperma zuerst das Ei entspricht. Dieser Schloss-Und-Schlüsseltyp-Mechanismus ist mit den Arten spezifisch und verhindert das Sperma und Ei der verschiedenen Arten vom Schmelzen. Es gibt einige Beweise, dass diese Schwergängigkeit ist, was den acrosome auslöst, um die Enzyme zu veröffentlichen, die dem Sperma erlauben, mit dem Ei durchzubrennen.

ZP3, eines der Proteine, die den zona pellucida zusammensetzen, bindet dann zu einem Partnermolekül auf dem Sperma. Enzyme auf den inneren acrosomal Membranenauswahlen der zona pellucida. Nachdem das Sperma in den zona pellucida eindringt, brennt ein Teil der Zellmembran des Spermas dann mit der Membran der Eizelle und dem Inhalt des ins Ei weitschweifigen Kopfs durch.

Auf das Durchdringen, wie man sagt, ist der oocyte aktiviert geworden. Es erlebt seine sekundäre meiotic Abteilung und die zwei haploid Kerne (väterlich und mütterlich) Sicherung, um eine Zygote zu bilden. Um polyspermy zu verhindern und die Möglichkeit zu minimieren, eine triploid Zygote zu erzeugen, mehrere Änderungen zum zona des Eies macht pellucida sie undurchdringlich, kurz nachdem das erste Sperma ins Ei eingeht.

Künstliche Lagerung

Spermatozoiden können in Verdünnungsmitteln solcher versorgt werden hat das Verdünnungsmittel von Illini Variable Temperature (IVT), die, wie man berichtet hat, im Stande gewesen sind, hohe Fruchtbarkeit von Spermatozoiden seit mehr als sieben Tagen zu bewahren. Das IVT Verdünnungsmittel wird aus mehreren Salzen, Zucker und Antibakterienreagenzien und gassed mit CO zusammengesetzt.

Sperma cryopreservation kann für viel längere Lagerungsdauern verwendet werden. Für menschliche Spermatozoiden ist die längste berichtete erfolgreiche Lagerung mit dieser Methode 21 Jahre.

Links

• Langsamere Vorstellung 'führt zu Jungen'
• Menschliches Sperma unter einem Mikroskop