Alai

Læs denne artikel for at få oplysninger om strukturen, funktionerne og typerne af modne sædceller!

Sædcellerne hos forskellige grupper af dyr udviser stor variation i form. De af chordater viser dog en bemærkelsesværdig ensartethed i strukturen.

Sædcellen, der udfører den funktion at transportere genetisk materiale fra hanen til oocytten, består af to hoveddele= hoved og hale.

Halen består af fire komponenter-hals, midterstykke, hovedstykke og endestykke (Phillips, 1975).

Både disse dele af spermatozonen, dvs. hoved og hale, er som i levende celler indeholdt i en sammenhængende plasmamembran. Hele sædcellen er strømlinet og parret ned til en handling af en særlig art og af begrænset varighed, nemlig at svømme og møde et æg, at smelte sammen med æggets cortex og at indføre sædcellernes kerne og centriole i æggets indre.

Sædcellens hovedstruktur:

Sædcellens hoved består hovedsageligt af kernen og akrosomet. Dets form, størrelse og struktur varierer meget hos forskellige grupper af hvirveldyr (Fig. 7.) Sædhovedet udfører to funktioner – en genetisk og en aktiveringsfunktion.

Den genetiske funktion er indbegrebet af sædkernen, som næsten udelukkende består af DNA plus kerneproteiner, og som således er ansvarlig for overførslen af arvelige karakterer fra hannen. Sædkernens kerne optager størstedelen af hovedet, og dens form bestemmer i sidste ende formen på sædcellens hoved. I den forreste ende af sædkernens kerne forekommer en hætteagtig struktur kaldet akrosom.

Akrosomets form og størrelse varierer mellem de forskellige arter. Akrosomet er afgrænset af en akrosomisk membran, og det indeholder visse akrosomiske polysaccharider som galactose, mannose, fruktose og hexosmine (Kopency, 1976). Et stort antal enzymer, især hydrolaser, er også til stede i akrosomet. Det indeholder også to af de vigtigste enzymer såsom hyaluronidase og zona Iysin eller acrosin, som fungerer under sædcellernes indgang til ægget (Nelson, 1985).

I sædcellerne hos nogle dyr som f.eks. høns forekommer der en kegleformet struktur kaldet axiallegeme eller akrosomal kegle mellem akrosom og kerne (fig. 8 A). Den akrosomale kegle udvikler sig til et akrosomalt filament på befrugtningstidspunktet. Der forekommer meget lidt cytoplasma mellem kerne og plasmamembranen i sædhovedet. Cytoplasmaet mellem den akrosomale vesikels membran og sædcellens plasmamembran kaldes periakrosomalt cytoplasma.

Strukturen af halen af spermatozoen:

Motorapparatet i sædcellens hale er axoneme eller axiale filamentkomplekset, som består af det sædvanlige centrale par eller axiale fibril (eller mikrotubuli) omgivet af en indre række af ni jævnt fordelt dobbelte mikrotubuli, hver med to rækker af arme, der rager ud mod den tilstødende dobbelte tubulus, en række radiale eger, der stråler indad mod det centrale par mikrotubuli, med ydre ring af ni grove langsgående fibre (Guraya, 1987).

I virkeligheden er alle flagellens strukturelle komponenter, som omfatter forbindelsesstykket, 9 + 2 axoneme, den fibrøse kappe og de ydre tætte fibre, strukturelt sammenkoblet til én funktionel enhed.

En central kappe, der består af fremspring, er blevet beskrevet omkring de to centrale tubuli. Den er forbundet med ni eger, radiale forbindelser til de ni doubletter, som også er forbundet med hinanden ved interdoubletforbindelser. (Fig. 8 d).

Fra et morfologisk synspunkt består halen af følgende underafdelinger:

1. Hals:

Halsen er et kort, let indsnævret segment, der består af fremspring, som er placeret mellem hovedets basis og den første gyre af den mitokondrielle helix i mellemstykket. Halsen adskiller sig tydeligt fra hovedet og også fra den øvrige del af halen (dvs. mellemstykke, hovedstykke og endestykke.) ved visse morfologiske træk ved plasmalemmaet, en skarp afgrænsning af dets øvre grænse ved den bageste ring og manglende kontinuitet mellem de segmenterede søjler og de ydre dener’s fibre i halen (Fig- 8 A). De to Centrioler ligger vinkelret på hinanden er proximal og distal Centriole.

Den distale Centriole danner og giver vedhæftning til sædcellens aksiale filament i sædhale; den proximale Centriole har ingen aktiv funktion i sædcellen, men er en potentiel aktivist i et æg under første spaltningsdeling af det befrugtede æg.

To eller tre mitokondrier er også til stede i halsen. Disse etablerer generelt et nært forhold til begge ender af den proximale centriole ved at vikle sig rundt om den laterale overflade af sidstnævnte. Disse mitokondrier er sammenhængende med de øverste mitokondrier i midterstykkets helix.

2. Midterstykke:

Anatomisk set karakteriserer mitokondriens kappe og den ydre ring af grove fibre pattedyrs sædcellens midterstykke. Det er den del af flagellummet, der ligger mellem hals og annulus og udgør det vigtigste sted for sædcellens forskellige metaboliske aktiviteter.

Pattedyrsædcellens axoneme er omgivet af ni ydre tætte fibre, som også kaldes de grove eller accessoriske fibre. Disse løber over størstedelen af dens længde og udgør således et 9+9+2 tværsnitsmønster (Fig. 2.8 d).

Midterstykkets mitokondrier, der er anbragt ende mod ende, udgør en spiral omkring de langsgående fibrøse elementer i halen. Mitokondriernes ender på krydsninger ses generelt tilfældigt langs helixens forløb.

Den mitokondrielle kappe menes at være energikilden (ATP) for sædcellernes motilitet. Denne energi er imidlertid begrænset, og når den først er udnyttet, kan den ikke fornyes, undtagen hos pattedyr og hos de dyr, hvor spermatozoerne forbliver i live i moderens krop, fordi der er energikilder til rådighed for spermatozoerne.

På krydset mellem midterstykket og hovedstykket findes annulus, som også er kendt som ring Centriole eller Jensens ring. Annullet er sammensat af de tæt pakkede filamentøse underenheder, 3 til 4 nm i diameter. Den udvikler sig i tæt forbindelse med plasmamembranen og forbliver fast klæbet til denne. Den funktionelle betydning af annulus er stadig ikke klarlagt, men ifølge nogle forskere kunne annulus’ funktion være at forhindre forskydning af mitokondrierne.

3. Hovedstykke:

Hovedstykket eller hovedstykket i pattedyrs spermatoza er omgivet af en fibrøs kappe, der viser en lignende grundlæggende organisation hos forskellige arter af pattedyr. Fibrøs kappe er sammensat af en række omkredsorienterede ribber, der strækker sig halvvejs rundt om haleenden i to langsgående søjler, der løber langs modsatte sider af kappen i hele dens længde. Fibrøse kappe er ikke fastgjort til plasmamembranen.

De langsgående søjler strækker sig i hovedstykket langs hele længden af den fibrøse kappe i dens dorsale og ventrale flader. De består af 15 til 20 nm tykke langsgående underenheder, der er knyttet til axoneme under sædets bevægelse.

Plasmamembranen er uafhængig af dette kompleks. Mod slutningen af stykket reduceres de langsgående søjler gradvist i størrelse. I mellemtiden bliver ribberne slanke. Den abrupte afslutning af den fibrøse kappe markerer overgangen mellem hoved- og endestykke.

4. Endestykke:

Endestykket består af et centralt par aksiale fibriller og en ring af ni doubletfibre, som er omgivet af plasmamembranen. 9+ 2-mønsteret af det aksiale filamentkompleks strækker sig gennem størstedelen af halen, herunder endestykket, men fibrene er ændret i deres arrangement i spidsen af endestykket, og det faldende antal fibre tyder på en successiv afslutning af de enkelte subfibre (fig. 8 F-H).

Sædcellens funktioner:

Sædcellens hovedfunktion er at bære den faderlige genetiske medgift og at aktivere ægget.

Sædcelletyper:

Typen af de producerede sædceller varierer fra art til art. Størrelsen af sædcellerne kan være så lille som 0,018 mm hos Amphioxus eller så stor som 2,25 mm eller mere hos tudse. Sædhovedet er dog artsspecifikt. Det kan være kugleformet (teleoste), stav- eller lanseformet (padder), skeformet (mennesket og mange andre pattedyr) eller krogformet (mus og rotter).

Sædtyperne er igen opdelt i to hovedtyper, der findes hos dyr – flagellate sædceller, som besidder en flagel eller hale ligesom biflagellate (hos Opsanus, en paddefisk) sædceller. De ikke-flagellate spermatozoer mangler flageller og findes hos Ascaris, krabbe osv.