Co to jest plemnik?
Plemnik jest męską komórką płciową lub gametą, która zapładnia żeńskie jajo lub komórkę jajową w organizmach rozmnażających się płciowo, w tym we wszystkich zwierzętach i niektórych roślinach. W przeciwieństwie do większości komórek, które tworzą organizmy wielokomórkowe, plemniki składają się z głowy i co najmniej jednego wici lub ogona, co pozwala im poruszać się niezależnie. Głowa zawiera bardzo mało cytoplazmy w porównaniu do innych komórek i ma bardzo gęsto upakowane chromosomy w jądrze. Podobnie jak wszystkie komórki płciowe, plemniki są haploidalne, zawierające tylko połowę liczby chromosomów typowych dla gatunku.
U ssaków spermatogeneza rozpoczyna się w pęcherzykach nasiennych jąder męskich. W obecności wysokich stężeń testosteronu, które zaczynają występować w okresie dojrzewania, pierwotne spermatocyty dojrzewają i dzielą się na wtórne spermatocyty. Powstałe komórki dzielą się na 2 niedojrzałe plemniki zwane spermatidami, z których każda stanie się dojrzałym plemnikiem.
Płyn nasienny lub nasienie zapewnia ciepłe, wilgotne środowisko, którego plemniki potrzebują do przetrwania, oraz medium, przez które mogą się swobodnie poruszać. Chroni także komórki i pomaga kontrolować prędkość, z jaką się poruszają. Energia potrzebna do ruchu bicza lub wici, za pomocą którego ogon napędza każdą komórkę nasienia przez płyn nasienny, jest dostarczana przez małe struktury komórkowe zwane mitochondriami, które otaczają górną część ogona.
Aby nastąpiło zapłodnienie i rozmnażanie, plemniki należy przenieść z samca na samicę przez pochwę lub kloakę, gdzie glikoproteiny na powierzchni komórki zapobiegają atakowi plemników przez układ odpornościowy kobiety. Plemniki przemieszczają się przez żeńskie drogi rozrodcze, gdzie jedna z nich penetruje ochronną zewnętrzną warstwę komórki jajowej. Receptory specyficzne dla gatunku na powierzchni zarówno komórki jajowej, jak i plemników zapewniają, że plemniki jednego gatunku są na ogół zdolne do zapłodnienia tylko komórek jajowych tego samego gatunku.
W błonie komórkowej otaczającej głowę i pokrywającej większą część obszaru poniżej znajduje się warstwa wewnętrzna zwana akrosomem, która odgrywa ważną rolę w zapłodnieniu. Penetracja komórki jajowej następuje, gdy akrosom penetrującego plemnika wystaje przez błonę komórkową, reagując i osłabiając zewnętrzną warstwę komórki jajowej. W miarę postępu reakcji akrosomalnej głowa plemnika łączy się z błoną komórkową komórki jajowej i uwalnia jej zawartość do komórki jajowej. Jądra nasienia i komórki jajowej łączą się, tworząc zygotę, z której rozwija się nowy organizm tego samego gatunku.