Plemniki posiadają dwie podstawowe
funkcje fizjologiczne: zdolność do ruchu i
do zapłodnienia komórki jajowej
Główka i akrosom= źródło i magazyn
informacji genetycznej oraz enzymów
ułatwiających przejście plemników przez
osłonki komórki jajowej
Wstawka i witka= związane z
biochemicznym mechanizmem ruchu
plemnika i jego metabolizmem
Plazmolemma jest błoną
plazmatyczną pokrywającą główkę
plemnika oraz pozostałe jego struktury i
ma wiele wolnych grup SH
Akrosom znajduje się pod
plazmolemmą w szczytowej części
Z jego błoną zewnętrzną związana
jest aktywność hialuronidazy (brak u
ptaków)
Jest ona aktywowana jonami
potasowymi i sodowymi i w mniejszym
stopniu wapniowymi, magnezowymi,
manganowymi
Hialuronidaza hydrolizuje wiązania
pomiędzy 2-acetamido-2-dezoksy-D-
glukozą i resztami D-glukuronianu
kwasu hialuronowego komórek wzgórka
jajonośnego
Dodatkowo modyfikuje strukturę
przestrzenną osłonki przejrzystej
komórki jajowej
Hialuronidaza ma właściwości antygenowe
co powoduje pojawienie się przeciwko niej
specyficznych przeciwciał, co może obniżyć
zdolność plemników do zapłodnienia
Z błoną zewnętrzną związane są enzymy
takie jak: enzym penetracji komórek
wzgórka jajonośnego, peptydaza,
arylamidaza, arylosulfataza,
aspartyloamidaza, fosfataza kwaśna i
neuraminidaza
Neuraminidaza- hydrolizuje wiązania
pomiędzy kwasami sjalowymi a resztami
2-acetamido-2-dezoksy-D-galaktozy
sjaloglikoprotein budujących osłonkę
przejrzystą jaja
Akrosyna- najbardziej aktywny enzym, w
akrosomie w postaci zymogenu
proakrosyny, hydrolizuje wiązania
peptydowe tworzone przez grupy
karboksylowe argininy i lizyny
Proakrosyna – umożliwia wędrówkę
plemników w żeńskich drogach płciowych
oraz zapłodnienie komórki jajowej
Akrosynowe inhibitory plazmowe-
syntetyzowane są w gruczołach
pęcherzykowych i częściowo w najądrzach
(u tryka i knura w płynie sieci jądra)
Znajdują się na powierzchni plazmolemmy,
są naturalnymi antagonistami akrosyny
odpowiadającymi za jej aktywację lub
uwalnianie
Główka plemnika to w 96% nukleoproteina,
składająca się z DNA i białek zasadowych,
zawartość RNA jest niewielka
Zawartość DNA w plemnikach to połowa jego
zawartości w komórkach somatycznych
Niepłodność męska może być wywołana
zakłóceniami w wiązaniach pomiędzy DNA i
białkami zasadowymi
Najlepiej poznanymi białkami zasadowymi są
protaminy (zawierają 47-51 aminokwasów)
Funkcje białek zasadowych nie zostały do
końca poznane jednak przypisuje się im:
1.Udział w powstawaniu linii opływowej
plemnika podczas zagęszczenia chromatyny w
procesie dojrzewania plemników
2.Funkcję ochronną i stabilizującą genom
3.Funkcję inhibitorów genowych
Białka zasadowe uzyskują te funkcje po
okresie dojrzewania plemników w
najądrzach
Zaburzenia procesu metabolizmu
aminokwasowego podczas dojrzewania
plemników w najądrzach prowadzą z
reguły do zakłóceń płodności
Część witkowa plemnika obejmuje szyjkę,
wstawkę i witkę zasadniczą i są one
pokryte plazmolemmą
W szyjce znajdują się dwie centriole-
bliższa i dalsza, od daleszej biorą początek
włókna-mikrotubule, które tworzą włókno
osiowe w dalszym odcinku witki
Włókno to składa się z podwójnych
mikrotubul zlokalizowanych obwodowo i
centralnie
Podwójne mikrotubule posiadają dodatkowe
wiązania co pozwala utworzyć giętką nić
osiową witki plemnika, która we wstawce
otoczona jest „spiralą mitochondrialną”
Mikrotubule obwodowe budują dwa białka
(dimery): tubulina i dyneina
Tubulina- połączona z GDP, pełni rolę białka
regulującego skurcz plemników (łatwo ulega
ufosforylowaniu w obecności kinazy
białkowej stymulowanej przez cAMP)
Dyneina- jest ATPazą, aktywowaną przez
jony magnezu i wapnia
Funkcja biochemiczna obu białek
sprowadza się do reakcji transfosforylacji
pomiędzy wolnym ATP i związaną z GDP
tubuliną, katalizowaną przez specyficzną
kinazę nukleozydodifosforanową, oraz
defosforylacji ATP do ADP, katalizowaną
przez ATPazę dyneiny
Przedstawiony w sposób ogólny mechanizm
funkcjonowania podstawowych białek
fibrylarnych plemników wskazuje, że poziom
ATP we wstawce jest decydującym
czynnikiem w regulacji ruchliwości tych
komórek
„Spirala mitochondrialna” wstawki plemnika
to zestaw enzymów zewnątrz- i
wewnątrzmitochondrialnych
Specyficznym enzymem wstawkowym jest
dehydrogenaza mleczanowa z dodatokowym
izoenzymem- LDHX- pojawiającym się po
osiągnięciu dojrzałości płciowej przez
osobnika męskiego
Charakterystyczną cechą miotchondriów plemników
wszystkich gatunków zwierząt jest obecność
systemu przenośników cytochromowych,
dehydrogenaz i innych enzymów metabolizmu, w
tym enzymów cyklu Krebsa
W części wstawkowej plemnika stwierdza się duże
ilości zmagazynowanych fosfolipidów, głównie
plazmalogenów
Według White’a istnieją zależności pomiędzy
składem lipidów a podatnością plemników na udar
chłodowy
Wskaźnikiem jest stosunek kwasów tłuszczowych
nienasyconych do nasyconcyh oraz poziom
cholesterolu-wysoka wartość tego stosunku koreluje
z nadwrażliwością plemników na udary chłodowe
