Espermatozoide: definición, estructura y función de la célula reproductora
Los espermatozoides son las células reproductoras masculinas. La mayoría de los animales y plantas utilizan el esperma para reproducirse. Tienen diferentes formas de fabricar y liberar el esperma. En todos los casos, el espermatozoide se encuentra con el óvulo de la hembra y se convierte en un nuevo organismo.
El nombre de esperma procede de la palabra griega sperma, que significa semilla.
Estructura general
Un espermatozoide animal típico está especializado para la movilidad y la entrega del material genético. En la mayoría de los mamíferos (incluidos los humanos) tiene tres regiones bien diferenciadas:
- Cabeza: contiene el núcleo con el ADN compactado (haploide) y una vesícula especializada llamada acrosoma que alberga enzimas necesarias para atravesar las capas externas del óvulo.
- Piececillo o segmento medio: rico en mitocondrias que suministran la energía (ATP) necesaria para el movimiento del flagelo.
- Cola o flagelo: estructura alargada que impulsa al espermatozoide mediante el batido de su axonema (configuración característica de microtúbulos 9+2).
El flagelo actúa como un motor para impulsar el espermatozoide a través del aparato reproductor femenino. La cabeza mide en humanos alrededor de 4–5 µm y todo el espermatozoide puede alcanzar unos 50–60 µm de longitud, aunque hay gran variabilidad entre especies.
Formación y maduración (espermatogénesis)
Los espermatozoides se forman en los testículos por un proceso llamado espermatogénesis, que incluye división celular por mitosis y meiosis y amplio remodelado celular para producir células haploides móviles. Este proceso está regulado por hormonas como la testosterona, la hormona luteinizante (LH) y la hormona foliculoestimulante (FSH), y por células de sostén como las células de Sertoli. Tras su formación, los espermatozoides maduran y se almacenan temporalmente en el epidídimo, donde adquieren capacidad de movimiento y fertilidad.
Función y fecundación
La función principal del espermatozoide es transportar y entregar el material genético paterno al óvulo para formar un cigoto. Durante la fecundación, el acrosoma libera enzimas que facilitan la penetración de las capas externas del óvulo (por ejemplo, la zona pelúcida en mamíferos). Además del ADN, el espermatozoide aporta al óvulo otros componentes celulares, como los centríolos en muchas especies, que son importantes para la organización del huso mitótico en el cigoto.
Antes de poder fecundar, los espermatozoides frecuentemente deben experimentar procesos como la capacitación (en el tracto reproductor femenino) y la reacción acrosómica. Después de la eyaculación, los espermatozoides humanos pueden sobrevivir hasta 5 días en el tracto genital femenino bajo condiciones favorables.
Variaciones entre especies y en plantas
Hay grandes variaciones en forma y tamaño según la especie. Algunos animales (por ejemplo, la mayor parte de los vertebrados) presentan espermatozoides flagelados y móviles; sin embargo, en muchas plantas con flores los gametos masculinos (células espermáticas) son no móviles y son transportados por el tubo polínico hasta el óvulo. En plantas más antiguas, como helechos y musgos, los espermatozoides suelen ser flagelados y nadan en agua.
Salud reproductiva y factores que afectan la calidad del esperma
La calidad del esperma se evalúa por parámetros como el recuento (millones por mL), la motilidad, la morfología y la integridad del ADN. Según la OMS, un recuento inferior a 15 millones/mL se considera subóptimo. Factores que afectan negativamente la calidad incluyen el calor (baños calientes, ropa ajustada), tabaquismo, alcohol, drogas, ciertas infecciones, varicocele, exposición a tóxicos y edad avanzada. Mantener un estilo de vida saludable y tratar problemas médicos oportunamente mejora la fertilidad masculina.
Importancia biológica
El espermatozoide es esencial para la reproducción sexual: aporta la mitad del material genético y contribuye a la variabilidad genética mediante la meiosis y la recombinación. Su especialización estructural (acrosoma, mitocondrias, flagelo) refleja la necesidad de alcanzar y fusionarse con el óvulo a pesar de barreras físicas y químicas.
Un espermatozoide que intenta entrar y fusionarse con un óvulo.
Reproducir medios de comunicación Esperma de natación
En humanos
El esperma humano se produce en los testículos del hombre. El esperma humano contiene 23 cromosomas. Un ser humano necesita 46 cromosomas, por lo que un espermatozoide se denomina haploide, ya que sólo tiene la mitad. La otra mitad está contenida en el óvulo de la mujer. Durante las relaciones sexuales, el semen sale disparado del pene del hombre durante la eyaculación. El semen transporta los espermatozoides hasta la vagina de la mujer y hasta el óvulo en el útero. Durante la eyaculación se liberan millones de espermatozoides, pero sólo un centenar llega al óvulo. El óvulo puede fusionarse con uno de los espermatozoides que lo alcanza. Como ahora tiene 46 cromosomas, se llama diploide, como las células ordinarias del cuerpo. Este diploide se llama cigoto y puede convertirse en un feto y, finalmente, en un bebé.
En las plantas
Algunas plantas, como los helechos y los musgos, tienen espermatozoides que se mueven. Los espermatozoides de las plantas con flores no pueden moverse por sí mismos. Los espermatozoides de las plantas con flores están contenidos en los granos de polen. Por ello, dependen del transporte para llevar sus espermatozoides a otras plantas. Por ejemplo, una abeja se posa en una planta para recoger el néctar. Un poco de polen se queda pegado a la abeja. La abeja se desplaza a otra planta y el polen cae en esa planta. El esperma se desplaza por un tubo polínico hasta llegar al óvulo en el fondo de la flor.
Las plantas inferiores y las algas tienen diferentes tipos de esperma
