Spermia je samčia alebo mužská pohlavná bunka, ktorá vzniká v samčích (mužských) pohlavných orgánoch a je spôsobilá k oplodneniu samičieho (ženského) vajíčka.
Spermie patria vôbec k najmenším živočíšnym bunkám. Väčšinou sú pohyblivé vďaka tomu, že majú jeden alebo viac bičíkov, alebo sú schopné amébovitého alebo inak nazývaného piadaveho pohybu.
Základné vlastnosti spermie
Na rozdiel od vajíčok zrelé spermie majú mitochondrie situované na báze bičíka.
Chromozómy v spermiách určuje pohlavie potomka.
Spermie vznikajú z tzv. primordiálnych gonocytov (prapohlavných buniek), ktoré sú sústredené v gonádach.
Z hľadiska zárodočných vrstiev sú v všetkých trojlistovocov (Triblastica) mezodermálneho pôvodu.
Spermatogenéza
Proces vzniku spermií sa nazýva spermatogenéza.
Pôvodne diploidný primordiálny gonocyt sa zmení na bunku zvanú spermatogónia, ktorej mitotickým delením vznikne bunka nazývaná spermatogónia A.
Ďalším mitotickým delením vznikne jedna kmeňová bunka a 24 spermatogónií B.
Po ďalších mitotických deleniach spermatogónii B vzniknú tzv. primárne spermatocyty, bunky stále diploidné, ktoré však už vstupujú do prvej fázy meiotického (redukčného) delenia.
Po prvom meiotickom delení vzniknú dva sekundárne spermatocyty, po druhom spermatídy.
Spermatída už má vhodný (haploidný) počet chromozómov.
Premena spermatídy na spermiu
Jej vývoj, čiže premena na spermiu sa uskutoční kondenzáciou jadra, odvrhnutím časti cytoplazmy a vznikom bičíka.
Takto vzniká zrelá pohlavná bunka prispôsobená pohybu a oplodneniu vajíčka.
Meiotické delenie a počet chromozómov
Primordiálny gonocyt je pôvodne diploidný.
Primárne spermatocyty sú stále diploidné, avšak už vstupujú do prvej fázy meiotického (redukčného) delenia.
Po prvom meiotickom delení vzniknú dva sekundárne spermatocyty a po druhom spermatídy.
Spermatída už má vhodný (haploidný) počet chromozómov.
Meiotické delenie neprebehne, pokiaľ má samec v somatických (telových) bunkách už haploidný počet chromozómov.
Genetická informácia spermií
Chromozómy v spermiách určuje pohlavie potomka.
Dlho sa predpokladalo, že spermia je proteosynteticky neaktívna (nie je schopná tvoriť proteíny), pretože má veľmi kondenzovanú DNA, čo znemožňuje transkripciu.
Avšak zistilo sa, že spermia si so sebou nesie mRNA, ktorú je v priebehu pobytu v samičom reprodukčnom trakte schopná prekladať a dopĺňať tak svoje proteíny.
Táto vlastnosť dopĺňa predstavu o spermii ako o bunke, ktorej hlavnou úlohou nie je iba preniesť genetickú informáciu, ale ktorá si počas svojho pobytu v samičom reprodukčnom trakte zachováva aj určitú biologickú aktivitu.
ŠTRUKTÚRA SPERMIÍ
Pohyblivosť spermií
Väčšinou sú pohyblivé vďaka tomu, že majú jeden alebo viac bičíkov, alebo sú schopné amébovitého alebo inak nazývaného piadaveho pohybu.
Pri zrelej spermii sa bičík vytvára počas premeny spermatídy na spermiu.
Na rozdiel od vajíčok zrelé spermie majú mitochondrie situované na báze bičíka.
Prehľad vývoja spermie
| Vývojové štádium | Charakteristika |
|---|---|
| Primordiálny gonocyt | Pôvodne diploidná prapohlavná bunka sústredená v gonádach. |
| Spermatogónia | Bunka vznikajúca premenou primordiálneho gonocytu. |
| Spermatogónia A | Bunka vznikajúca mitotickým delením spermatogónie. |
| Spermatogónia B | Bunka vznikajúca po ďalších mitotických deleniach. |
| Primárny spermatocyt | Stále diploidná bunka vstupujúca do prvej fázy meiotického delenia. |
| Sekundárny spermatocyt | Vzniká po prvom meiotickom delení. |
| Spermatída | Vzniká po druhom meiotickom delení a má haploidný počet chromozómov. |
| Spermia | Vzniká kondenzáciou jadra, odvrhnutím časti cytoplazmy a vznikom bičíka. |
Význam mitochondrií a mRNA
Na rozdiel od vajíčok zrelé spermie majú mitochondrie situované na báze bičíka.
Dlho sa predpokladalo, že spermia je proteosynteticky neaktívna (nie je schopná tvoriť proteíny), pretože má veľmi kondenzovanú DNA, čo znemožňuje transkripciu.
Avšak zistilo sa, že spermia si so sebou nesie mRNA, ktorú je v priebehu pobytu v samičom reprodukčnom trakte schopná prekladať a dopĺňať tak svoje proteíny.
Odborné zdroje uvedené v materiáli
- Gur Y, Breitbart H., "Mammalian sperm translate nuclear-encoded proteins by mitochondrial-type ribosomes." Genes Dev. 2006 Feb 15;20(4):411-6.
- Gur Y, Breitbart H.,"Protein synthesis in sperm: dialog between mitochondria and cytoplasm." Mol Cell Endocrinol. 2008 Jan 30;282(1-2):45-55.