funkcja
główną funkcją plemników jest dotarcie do komórki jajowej i połączenie się z nią w celu dostarczenia dwóch struktur subkomórkowych: (i) męskiego przedjądra zawierającego materiał genetyczny oraz (ii) centrioli, które są strukturami pomagającymi organizować cytoszkielet mikrotubul.
Anatomia
sperm and egg fusing (fertilization)
plemniki ssaków można podzielić na 2 części:
- Głowa: zawiera jądro z gęsto zwiniętymi włóknami chromatyny, otoczone przednio cienkim, spłaszczonym workiem zwanym akrosomem, który zawiera enzymy używane do penetracji kobiecego jaja. Zawiera również wakuole.
- ogon: zwany również flagellum, jest najdłuższą częścią i zdolną do ruchu falowego, która napędza plemniki do pływania i pomaga w penetracji jaja. Dawniej uważano, że ogon porusza się symetrycznie w kształcie spiralnym., Jednak badanie z 2020 roku przeprowadzone przez University of Bristol wykazało, że ogon porusza się w bardziej skomplikowany sposób, łącząc asymetryczne fale stojące i podróżujące, a także obracając całe ciało, aby osiągnąć postrzeganą symetrię.
szyja lub element łączący zawiera jeden typowy centriol i jeden nietypowy centriol, taki jak proksymalny centriol. Śródplecze ma centralny rdzeń nitkowaty z wieloma mitochondriami spiralnymi wokół niego, wykorzystywanymi do produkcji ATP w podróży przez żeńską szyjkę macicy, macicę i rurki maciczne.,
podczas zapłodnienia plemnik dostarcza trzy zasadnicze części oocytu: (1) sygnalizujący lub aktywujący czynnik, który powoduje aktywację uśpionego metabolicznie oocytu; (2) haploidalny Genom ojcowski; (3) centriol, który jest odpowiedzialny za tworzenie systemu centrosomu i mikrotubul.
pochodzenie
plemniki zwierząt są wytwarzane poprzez spermatogenezę wewnątrz męskich gonad (jąder) poprzez podział mejotyczny. Początkowy proces plemników trwa około 70 dni. Proces rozpoczyna się od produkcji spermatogonii z prekursorów komórek rozrodczych., Dzielą się one i różnicują w spermatocyty, które ulegają mejozie tworząc spermatydy. W stadium spermatyd plemniki rozwijają znajomy ogon. Kolejny etap, w którym staje się w pełni dojrzały, trwa około 60 dni, kiedy nazywa się go plemnikiem. Plemniki są przeprowadzane z męskiego ciała w płynie znanym jako nasienie. Ludzkie plemniki mogą przetrwać w żeńskim układzie rozrodczym przez ponad 5 dni po stosunku. Nasienie jest wytwarzane w pęcherzykach nasiennych, gruczole krokowym i gruczołach cewki moczowej.,
w 2016 roku naukowcy z Uniwersytetu Medycznego w Nankin stwierdzili, że sztucznie wytwarzali komórki przypominające spermatydy myszy z zarodkowych komórek macierzystych myszy. Wstrzykiwali te plemniki do jaj myszy i produkowali Młode.
jakość nasienia
jakość nasienia
ilość i jakość nasienia są głównymi parametrami jakości nasienia, która jest miarą zdolności nasienia do osiągnięcia zapłodnienia., Tak więc u ludzi jest to miara płodności u człowieka. Genetyczna jakość plemników, a także jego objętość i ruchliwość, wszystkie zazwyczaj zmniejszają się wraz z wiekiem. (Zob. efekt wieku Ojcowskiego.)
uszkodzenia DNA obecne w plemnikach w okresie po mejozie, ale przed zapłodnieniem, mogą zostać naprawione w zapłodnionej komórce jajowej, ale jeśli nie zostaną naprawione, mogą mieć poważny szkodliwy wpływ na płodność i rozwijający się zarodek. Ludzkie plemniki są szczególnie podatne na atak wolnych rodników i generowanie oksydacyjnego uszkodzenia DNA. (patrz np., 8-okso-2′ – deoksyguanozyna)
postmejotyczna Faza spermatogenezy myszy jest bardzo wrażliwa na środowiskowe czynniki genotoksyczne, ponieważ gdy męskie komórki rozrodcze tworzą Dojrzałe plemniki, stopniowo tracą zdolność do naprawy uszkodzeń DNA. Napromieniowanie samców myszy podczas późnej spermatogenezy może indukować uszkodzenie, które utrzymuje się przez co najmniej 7 dni w zapłodnionych plemnikach, i zakłócenie DNA matki podwójne nici przerwy naprawy szlaków zwiększa plemników pochodzących aberracji chromosomalnych., Leczenie samców myszy melfalanem, dwufunkcyjnym środkiem alkilującym często stosowanym w chemioterapii, indukuje zmiany DNA podczas mejozy, które mogą utrzymywać się w stanie nienaparowanym, gdy komórki zarodkowe postępują poprzez naprawy DNA-właściwe fazy rozwoju spermatogennego. Takie nieodwracalne uszkodzenia DNA w plemnikach, po zapłodnieniu, mogą prowadzić do potomstwa z różnymi nieprawidłowościami.
wielkość spermy
związana z jakością spermy jest wielkością spermy, przynajmniej u niektórych zwierząt. Na przykład plemniki niektórych gatunków muszek owocowych („Drosophila”) są do 5.,8 cm długości-około 20 razy dłuższa od samej muchy. Dłuższe plemniki są lepsze od ich krótszych odpowiedników przy wypieraniu konkurentów z gniazda nasiennego samicy. Korzyścią dla kobiet jest to, że tylko zdrowe samce niosą „dobre” geny, które mogą produkować długie plemniki w wystarczających ilościach, aby wyprzedzić konkurentów.
Rynek ludzkiej spermy
niektóre banki spermy mieszczą do 170 litrów (37 gal; 45 gal US) spermy.
oprócz wytrysku, możliwe jest wyodrębnienie spermy przez TESE.,
na rynku światowym Dania ma dobrze rozwinięty system eksportu ludzkiej spermy. Sukces ten wynika głównie z reputacji Duńskich dawców nasienia wysokiej jakości i, w przeciwieństwie do prawa w innych krajach skandynawskich, daje dawcom możliwość wyboru bycia anonimowym lub nieanonimowym parze otrzymującej. Ponadto dawcy nasienia z krajów skandynawskich są zazwyczaj wysocy i wysoko wykształceni oraz mają altruistyczne motywy oddawania nasienia, częściowo ze względu na stosunkowo niską rekompensatę pieniężną w krajach skandynawskich., Ponad 50 krajów na całym świecie jest importerami Duńskiej spermy, w tym Paragwaj, Kanada, Kenia i Hongkong. Jednak Food and Drug Administration (FDA) w USA zakazał importu nasienia, motywowanego ryzykiem przeniesienia choroby Creutzfeldta-Jakoba, chociaż takie ryzyko jest niewielkie, ponieważ sztuczne zapłodnienie bardzo różni się od drogi przeniesienia choroby Creutzfeldta–Jakoba., Częstość występowania choroby Creutzfeldta–Jakoba u dawców wynosi co najwyżej jeden na milion, a jeśli dawca był nosicielem, zakaźne białka nadal musiałyby przekroczyć barierę krew-jądro, aby umożliwić transmisję.
Historia
plemniki zostały po raz pierwszy zaobserwowane w 1677 roku przez Antonie van Leeuwenhoeka przy użyciu mikroskopu. Opisał je jako zwierzęta (małe zwierzęta), prawdopodobnie ze względu na swoją wiarę w preformacjonizm, który uważał, że każda sperma zawiera w pełni ukształtowanego, ale małego człowieka.,
Analiza kryminalistyczna
Ejakulowane płyny wykrywane są za pomocą światła ultrafioletowego, niezależnie od struktury czy koloru powierzchni. Głowice plemników, np. z wymazów z pochwy, są nadal wykrywane mikroskopowo przy użyciu metody” Christmas Tree Stain”, tj. barwienia Kernechtrot-Pikroindigocarmine (Kpic).