Wat is een zaadcel?
Een zaadcel is de mannelijke geslachtscel of gamete die het vrouwelijke ei of de eicel bevrucht in organismen die zich seksueel voortplanten, inclusief alle dieren en sommige planten. In tegenstelling tot de meeste cellen waaruit meercellige organismen bestaan, bestaan spermatozoa uit een kop en ten minste één flagellum of staart, waardoor ze onafhankelijk kunnen bewegen. De kop bevat heel weinig cytoplasma in vergelijking met andere cellen en draagt zeer dicht opeengepakte chromosomen in de kern. Zoals alle geslachtscellen zijn spermacellen haploïde en bevatten ze slechts de helft van het aantal chromosomen dat typerend is voor de soort.
Bij zoogdieren begint spermatogenese in de seminiferous blaasjes van de testikels van het mannetje. In de aanwezigheid van de hoge testosteronconcentraties, die zich tijdens de adolescentie beginnen voor te doen, rijpen primaire spermatocyten en verdelen deze zich in secundaire spermatocyten. De resulterende cellen splitsen zich in 2 onrijpe zaadcellen, spermatiden genaamd, die elk een volwassen zaadcel worden.
Spermavloeistof of sperma biedt de warme, vochtige omgeving die spermacellen nodig hebben om te overleven en een medium waardoor ze gemakkelijk kunnen bewegen. Het beschermt ook de cellen en helpt bij het regelen van de snelheid waarmee ze bewegen. De energie die nodig is voor de whiplike of flagellaire beweging waarmee de staart elke zaadcel door de zaadvloeistof voortstuwt, wordt geleverd door kleine cellulaire structuren genaamd mitochondriën die het bovenste deel van de staart omringen.
Om bevruchting en voortplanting te laten plaatsvinden, moeten spermatozoa van het mannetje op het vrouwtje worden overgedragen via de vagina of cloaca, waar glycoproteïnen op het celoppervlak voorkomen dat de spermatozoa worden aangevallen door het immuunsysteem van het vrouwtje. Het sperma reist door het vrouwelijke voortplantingskanaal, waar een van hen de beschermende buitenste laag van de eicel penetreert. Soortspecifieke receptoren op het oppervlak van zowel de eicel als de spermatozoa zorgen ervoor dat zaadcellen van één soort over het algemeen alleen eicellen van dezelfde soort kunnen bevruchten.
Binnen het celmembraan dat het hoofd omsluit en een groot deel van het onderliggende gebied bedekt, bevindt zich een binnenlaag die het acrosoom wordt genoemd, die een belangrijke rol speelt bij de bevruchting. Penetratie van de eicel treedt op wanneer het acrosoom van de penetrerende zaadcel door het celmembraan steekt, reageert met en verzwakt de buitenste laag van de eicel. Naarmate deze acrosomale reactie vordert, versmelt de kop van de spermatozoön met het celmembraan van de eicel en geeft zijn inhoud af aan de eicel. De kernen van het sperma en de eicel smelten samen, wat resulteert in een zygoot waaruit een nieuw organisme van dezelfde soort ontstaat.