Sædceller: struktur, funktion og rolle i formering hos dyr og planter

Sædceller: Lær om struktur, bevægelse og funktion hos dyr og planter — dannelse, frigivelse og rolle i befrugtning og reproduktion.

Sædceller er de mandlige kønsceller. De fleste dyr og planter bruger sædceller til at formere sig. De har forskellige måder at fremstille og frigive sæd på. I alle tilfælde mødes sædcellerne med kvindens æg og vokser til en ny organisme.

Navnet sæd stammer fra det græske ord sperma, der betyder frø.

En dyr sædcelle er i stand til at bevæge sig, da den skal nå frem til livmoderen for at mødes med ægget. Dyrs sædceller (herunder mennesker) har et lille "hoved" og en lang hale kaldet en flagellum. Flagellummet fungerer som en motor, der driver sædcellen frem gennem det kvindelige forplantningssystem.

Struktur og komponenter

Sædceller hos dyr har typisk tre hoveddele:

• Hovedet — indeholder cellekernen med det kompakte DNA. Foran kernen sidder ofte en acrosom, en lille vesikel med enzymer, som hjælper sædcellen med at trænge gennem æggets ydre lag ved befrugtning.
• Mellemdelen (midpiece) — rummer mange mitochondrier, som producerer den energi (ATP), der driver flagellumets bevægelser.
• Halen (flagellum) — består af et mikrotubulus-skelet (typisk en 9+2-axoneme), som ved bevægelse pisker sædcellen fremad.

I sædceller pakkes DNA meget tæt sammen med særlige proteiner kaldet protaminer, hvilket beskytter arveanlæggene under transporten.

Funktion og befrugtningsprocessen

• Sædcellens primære funktion er at levere halvdelen af forælderens genetiske materiale til zygoten (det befrugtede æg).
• Før befrugtning kan en sædcelle gennemgå processer som kapacitering (i hunnens kønsveje), som øger dens evne til at udføre acrosom-reaktionen og trænge ind i ægget.
• Sædceller kan navigere mod ægget ved kemiske signaler (kemotaksi), temperaturforskelle (termotaksi) og væskestrømme.

Dannelsen af sædceller (spermatogenese)

Spermatogenese er den proces, hvor spemratogonier i testiklerne gennemgår celledelinger og modning for at blive modne sædceller. Hos mennesker tager denne proces cirka 64–74 dage fra start til færdig sædcelle. Trinene omfatter mitose, meioser (som halverer kromosomtallet) og en modningsfase, hvor cellerne mister cytoplasma og får den karakteristiske form.

Sædceller hos planter

Planter viser stor variation i, hvordan sædceller transporteres:

• I mange laver, mosser og bregner er sædceller motile med flageller og svømmer i vand for at nå ægcellerne.
• I frøplanter (karplanter og de fleste angiospermer) er sædceller ikke frie svømmere. Her dannes sædceller inde i pollen, og de transporteres til ægget via en pollenrør. Når pollenrøret når ægget, overføres sædcellerne og befrugter ægget.
• Nogle nøgne frøplanter (f.eks. cycader og Ginkgo) har stadig motile sædceller, men de fleste moderne frøplanter gør ikke.

Antal, størrelse og levetid

• Sædceller er blandt kroppens mindste celler, men produktionen er meget stor: en voksen mand producerer typisk millioner af sædceller dagligt.
• Antallet og bevægeligheden (motiliteten) af sædceller har betydning for fertiliteten. Hos mennesker kan sædceller overleve op til cirka 5 dage i kvindens reproduktionskanal under de rette forhold; i ydre vandmiljøer er levetiden ofte kortere.

Faktorer der påvirker sædkvalitet

Sædkvalitet kan påvirkes af en række faktorer:

• Temperatur (testiklerne er lidt køligere end kropstemperaturen af hensyn til sædproduktion).
• Livsstil: rygning, alkohol, kost, fedme og mangel på motion kan nedsætte sædkvaliteten.
• Miljømæssige toksiner, visse medikamenter, infektioner og hormonelle forstyrrelser.
• Aldring kan også reducere både antal og bevægelighed af sædceller.

Medicinsk og evolutionær betydning

I medicinske sammenhænge måles sædkvalitet ved sædanalyse (tæthed, bevægelighed, morfologi). Ved fertilitetsproblemer anvendes metoder som intracystoplasmatisk sædcelleinjektion (ICSI) og in vitro-fertilisering (IVF).

Evolutionært har sædceller udviklet mange strategier til at øge chancen for befrugtning: høj produktion, variation i morfologi, sædkonkurrence (hos arter hvor hunner parrer sig med flere hanner) og mulighed for lagring af sæd i hunner hos nogle arter.

Opsummering

Sædceller er specialiserede celler designet til at levere genetisk materiale til næste generation. De varierer meget mellem dyr og planter med hensyn til bevægelse, transportmekanismer og rolle i befrugtningen. Forståelse af sædcellens struktur og funktion er central for både biologisk forskning og klinisk behandling af infertilitet.

I planter

Nogle planter som f.eks. bregner og mosser har sædceller, der bevæger sig. Blomstrende planters sædceller kan ikke bevæge sig af sig selv. De blomstrende planters sædceller er indeholdt i pollenkorn. Derfor er de afhængige af transport for at bringe deres sædceller til andre planter. En bi lander f.eks. på en plante for at indsamle nektar. Noget pollen vil sidde fast på bien. Bien bevæger sig videre til en anden plante, og pollenet falder ned på denne plante. Sædcellerne bevæger sig ned ad et pollenslange, indtil de når frem til ægcellen i bunden af blomsten.

De lavere planter og algerne har forskellige slags sædceller

Søg efter bogstav