Plemnik, spermatozoid –
gameta
męska,
haploidalna
komórka
rozrodcza wytwarzana przez
gonadę
osobnika
płci
męskiej służące do
rozmnażania płciowego
. Plemniki występują zarówno u
zwierząt
, jak i u
roślin
, choć różnią się budową. U zwierząt plemnik jest zwykle ruchliwy, o długości zależnej od gatunku: od 40, u
waleni
, do 250
mikrometrów
u niektórych
chrząszczy
(u
człowieka
długości ok. 50–60
µm
).
Plemniki po raz pierwszy zaobserwował w
1677
roku
Antonie van Leeuwenhoek
. U
człowieka
zwykle w jednej porcji nasienia wydalanego podczas
wytrysku
jest od 100 do 500 milionów plemników.
Morfologia plemnika
Plemnik
ssaka
składa się z główki, w której zawarty jest
materiał genetyczny
i
akrosom
, wstawki i witki która wprawia go w ruch. We wstawce znajdują się liczne
mitochondria
, co także związane jest z poruszaniem się (ludzkie plemniki poruszają się z szybkością ok. 0,1
mm
/
s
). Witka ma typową dla
wici
budowę 9x2.
Biochemiczny skład główki plemnika
Główka plemnika to w 96%
nukleoproteina
, składająca się głównie z
DNA
i białek zasadowych. Zawartość DNA w plemnikach odpowiada połowie zawartości w
komórkach somatycznych
. Najlepiej poznanymi białkami zasadowymi są protaminy występujące w plemnikach ryb. Zastosowanie
detergentów
wiążących grupy SH pozwoliło izolować białka zasadowe plemników ssaków. Zasadowe
keratynopodobne
białka
histonowe
plemników
buhaja
składają się z 47 reszt
aminokwasowych
z
alaniną
jako N-końcowym oraz
glutaminą
jako C-końcowym aminokwasem.
Funkcja białek zasadowych:
- udział w powstaniu linii opływowej plemnika podczas zagęszczenia
chromatyny
w procesie dojrzewania plemników
- ochronna i stabilizująca
genom
- inhibicja ekspresji genów.
Powyższą funkcję białka zasadowe uzyskują po okresie dojrzewania plemników w najądrzach.
Produkcja plemników
Plemniki u kręgowców powstają w
jądrach
w wyniku
spermogenezy
, po czym dojrzewają w
najądrzu
.
Jeden cykl spermogenezy trwa około 16 dni. Do wytworzenia w całości dojrzałej
spermy
potrzebne jest około 5 cykli, czyli ponad 2 miesiące.
Choroby
przebyte podczas pierwszego cyklu w przeciągu potrzebnych pięciu, np. wysoka
gorączka
,
infekcje
, zapalenia
nerek
, jądra, najądrzy,
prostaty
,
anemia
, urazy jądra,
nowotwór
(chemioterapia), zaburzenia
metaboliczne
np.
cukrzyca
,
hemochromatoza
, także
leki
przeciwcukrzycowe, oraz przeciwnadciśnieniowe, zaburzenia
hormonalne
(np. niewydolność pętli gonadalnej podwzgórze-
przysadka mózgowa
, a co za tym idzie niedobór
testosteronu
) mogą wpłynąć na dojrzałą spermę i pogorszyć jej jakość, pomimo dobrego stanu zdrowia pacjenta po chorobie (w czasie badania). Dlatego zaleca się, by pary planujące dzieci odłożyły we wskazanych wyżej przypadkach poczęcie na 74 dni (ok. 2,5 miesiąca), bo tyle czasu zajmuje pełna wymiana populacji plemników.