Uno spermatozoo è la cellula o gamete sessuale maschile che fertilizza l’uovo o l’ovulo femminile in organismi che si riproducono sessualmente, compresi tutti gli animali e alcune piante. A differenza della maggior parte delle cellule che compongono gli organismi pluricellulari, gli spermatozoi sono costituiti da una testa e almeno un flagello o una coda, che consente loro di muoversi autonomamente. La testa contiene pochissimo citoplasma rispetto ad altre cellule e trasporta cromosomi molto densi all’interno del nucleo. Come tutte le cellule sessuali, le cellule spermatiche sono aploidi, contenenti solo la metà del numero di cromosomi tipici della specie.
Nei mammiferi, la spermatogenesi inizia nelle vescicole seminifere dei testicoli del maschio. In presenza di alte concentrazioni di testosterone, che iniziano a manifestarsi durante l’adolescenza, gli spermatociti primari maturano e si dividono in spermatociti secondari. Le cellule risultanti si dividono in 2 spermatozoi immaturi chiamati spermatidi, ognuno dei quali diventerà uno spermatozoo maturo.
Il liquido seminale o lo sperma forniscono l’ambiente caldo e umido di cui le cellule spermatiche necessitano per la sopravvivenza e un mezzo attraverso il quale possono muoversi facilmente. Protegge anche le cellule e aiuta a controllare la velocità con cui si muovono. L’energia richiesta per il movimento frusta o flagellare con cui la coda spinge ogni cellula dello sperma attraverso il liquido seminale è fornita da piccole strutture cellulari chiamate mitocondri che circondano la parte superiore della coda.
Affinché avvenga la fecondazione e la riproduzione, gli spermatozoi devono essere trasferiti dal maschio alla femmina attraverso la vagina o la cloaca dove le glicoproteine ??sulla superficie cellulare impediscono agli spermatozoi di essere attaccati dal sistema immunitario della femmina. Lo sperma viaggia attraverso il tratto riproduttivo femminile, dove uno di essi penetra nello strato protettivo esterno dell’ovulo. I recettori specifici delle specie sulla superficie dell’ovulo e degli spermatozoi assicurano che le cellule spermatiche di una specie siano in genere in grado di fecondare solo ovuli della stessa specie.
All’interno della membrana cellulare che racchiude la testa e copre gran parte dell’area sottostante, si trova uno strato interno chiamato acrosoma, che svolge un ruolo importante nella fecondazione. La penetrazione dell’ovulo si verifica quando l’acrosoma dello spermatozoo penetrante sporge attraverso la membrana cellulare, reagendo e indebolendo lo strato esterno dell’ovulo. Man mano che questa reazione acrosomiale progredisce, la testa dello spermatozoo si fonde con la membrana cellulare dell’ovulo e rilascia il suo contenuto nell’ovulo. I nuclei dello sperma e dell’ovulo si fondono, dando luogo a uno zigote da cui si sviluppa un nuovo organismo della stessa specie.