Funktionelle Anatomie des Menschen

Aufbau und Funktion eines Spermiums

Das Spermium (Sperma-Zelle, Spermatozoon, Spermatozoid, Samenfaden, Samenzelle) ist eine bewegliche männliche Keimzelle (habloide Geschlechtszelle), die der Befruchtung der weiblichen Eizelle (weibliche Keimzelle, Oozyte, Ovocytus) und dadurch der Fortpflanzung dient. Spermien sind der wichtigste Bestandteil des Spermas (Samen, Körperflüssigkeit des Mannes). Das Spermium des Mannes besteht aus einem Kopfteil, der den haploiden Chromosomensatz und verschiedene mRNA-Moleküle im Zellkern enthält, einem Mittelstück mit einer Vielzahl von Mitochondrien, die die Energie für die Fortbewegung liefern und einem beweglichen Schwanzteil mit längsverlaufendem Fibrillensystem aus Mikrotubuli zur Fortbewegung. Nach einer etwa 10-wöchigen Reifungsdauer von der Spermatogonie zur Spermatozoe (ausgereiftes Spermium) kann ein Spermium im Spermadepot des Mannes bis zu einem Monat überleben. An der Luft beträgt die Überlebenszeit der Spermien bis zu 24 Stunden überleben. Sobald das Ejakulat mit den Spermien trocknet, sterben diese ab.

Aufbau einer Sperma-Zelle Anatomie männliche Keimzelle Spermium, Spermatozoon, Samenzelle, Spermatozoid im Sperma

Spermien sind der wichtigste Bestandteil im Sperma, sie werden im männlichen Hoden produziert. Ein Spermium besteht aus Kopf mit Zellkern und Erbmaterial, Mittelstück mit Mitochondrien und Schwanz aus Mikrotubuli zur Fortbewegung.

Spermatogenese und Spermiogenese
Histologie Samenepithel, Spermiogenese der Spermien

Die Spermatogenese (Spermatozytogenese, Spermatohistogenese) ist die Bildung und Reifung von Spermatiden zu Spermien im Samenepithel. Spermatiden (Spermatide, Spermatid) sind die kleinsten Zellen im Keimepithel (Epithelium spermatogenicum).
Die weitere Differenzierung der Spermatiden zum begeißelten Spermium wird als Spermiogenese bezeichnet. In der Spermiogenese reifen die Spermatiden zu Spermien, dabei kommt es zu einer Kernkondensation, einem Zellplasmaverlust und der Ausbildung einer Kinozilie, des Schwanzes.


Bildung Akrosom
Histologie Spermium, Akrosombildung beim Spermienkopf

Bildung der Kopfkappe (Akrosom) eines Spermium durch Abschnürung von Bläschen vom Golgi-Apparat, welche zu großen akrosomalen Bläschen zusammenfließen.

Das Akrosom, ein Lysosom, stammt vom Golgi-Apparat der Spermatiden (kleinsten Zellen im Keimepithel, Epithelium spermatogenicum) ab. Die Kopfkappe stülpt sich über den oberen Teil des Zellkerns und füllt den zytoplasmatischen Raum zwischen Zellkern und Zellmembran. Deren Wirkung ist entscheidend für das Ablaufen der Akrosomreaktion, mit deren Hilfe die Schutzhüllen der Eizelle (Corona radiata und Zona pellucida) aufgelöst und durchdrungen werden können.

Befruchtung der EizelleMeiose nach Befruchtung Eizelle Oozyt durch Spermium Spermatozoon

Meiose nach Befruchtung der Eizelle (Oozyt) durch ein Spermium (Spermatozoon).



Trifft ein Spermium auf eine reife Eizelle, so werden aus dem Akrosom proteolytische Enzyme freigesetzt, die das Eindringen in die Eizelle ermöglichen). Bei Erreichen der Zona pellucida erfährt diese biochemische Modifikationen, welche ein Eindringen weiterer Spermien verhindert. Der Schwanz separiert vom Köpfchen, welches den väterlichen Vorkern (Pronukleus, Spermienkern) in die Eizelle entleert. Dieser erfährt auf seinem Weg zum mütterlichen Vorkern einen Größenzuwachs. Es kommt zur Verschmelzung der Chromosomen und die somit befruchtete Eizelle (Zygote) beginnt mit der mitotischen Zellteilung.



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