Les spermatozoïdes du taureau

Un spermatozoïde est du patrimoine héréditaire avec un moteur hors-bord.

La mission d’un spermatozoïde:

Il doit féconder l’ovule. Cela a l’air banal – mais c’est un processus très complexe.

• Motilité progressive

Le spermatozoïde doit parvenir dans l’oviducte par ses propres moyens – il lui faut une motilité progressive.

• Sites de liaison (récepteurs)

Le spermatozoïde doit s’attacher à l’ovule – il lui faut des sites de liaison.

• Enzymes

Le spermatozoïde doit passer à travers l’enveloppe de l’ovule – il lui faut des enzymes pour la dissoudre.

• Information génétique

Le spermatozoïde doit transmettre le patrimoine héréditaire – il lui faut des chromosomes qui le transportent.

La structure du spermatozoïde permet parfaitement ces fonctions.

Les tâches sont réparties de la tête à la queue du spermatozoïde:

• Les récepteurs de sa membrane extérieure lui permettent de s’attacher à l’ovule.
• Le spermatozoïde dissout l’enveloppe de l’ovule à l’aide des enzymes de l’acrosome.
• Le patrimoine héréditaire est condensé dans la tête du spermatozoïde.
• La pièce intermédiaire comprend le «moteur», les mitochondries.
• La queue (la pièce principale et l’embout) fait avancer le spermatozoïde.

La membrane du spermatozoïde est composée de plusieurs parties.

La couche extérieure est désignée comme membrane plasmique. Elle contient différents récepteurs. Ces derniers peuvent percevoir ou lier des choses importantes pour le spermatozoïde mais complètement différentes. 

Des récepteurs olfactifs, tels qu’ils sont aussi contenus dans la muqueuse nasale, reniflent le chemin menant à l’ovule.

Ce dernier émet une substance attractive qui attire le spermatozoïde. Son odeur ressemble à celle du muguet.

Certains récepteurs communiquent avec le revêtement intérieur de l’oviducte et s’y attachent.

Les spermatozoïdes y parcourent un processus de maturation, transformant leur membrane et les récepteurs sur leur tête (capacitation).

Les spermatozoïdes capacités peuvent se détacher de l’épithélium de l’oviducte et s’attacher ensuite à la surface de l’ovule avec leurs récepteurs maturés.

Sous la membrane plasmique, à la tête du spermatozoïde, se trouve l’acrosome.

Il est lui-même enveloppé dans une membrane. Dans cette membrane se trouve un mélange d’enzymes qui, après la capacitation, peut dissoudre l’enveloppe de l’ovule ponctuellement. 

Le patrimoine héréditaire se trouve dans le noyau de la tête du spermatozoïde.

Il est fortement condensé. Plus tard, lors de la fécondation, il se mélange aux informations génétiques de l’ovule. C’est la raison pour laquelle le patrimoine héréditaire du taureau dans le spermatozoïde et celui de la vache dans l’ovule sont partagés en deux (2 x ½ donnent un entier par la suite).

Le patrimoine héréditaire se trouve dans le spermatozoïde sous forme de «jeu de chromosomes haploïde». Un bovin a au total 30 paires de chromosomes (un être humain en a 23). Dans le spermatozoïde d’un taureau se trouvent donc 30 chromosomes sous forme condensée.

La réduction des chromosomes a lieu en deux divisions de maturation (méioses) pendant la formation des spermatozoïdes (spermatogénèse) dans les testicules.

Les deux chromosomes sexuels du taureau (chromosomes X et Y) sont également répartis par moitié entre les spermatozoïdes. Chaque spermatozoïde contient un chromosome. C’est la raison pour laquelle la semence peut être triée selon le sexe.

Différentes vidéos publiques expliquent les processus compliqués pendant la formation des spermatozoïdes (spermatogénèse) dans les testicules.

• Biologie - kurz gesagt ! (Teil 8) – Spermatogenese (vidéo explicative en allemand)
• La formation des spermatozoïdes (animation en français sur la formation des spermatozoïdes de l’homme)
• Spermatogenesis  (animation en anglais)

Le site embryology.ch donne un aperçu écrit des processus lors de la spermatogénèse.

Les mitochondries sont les centrales énergétiques de toutes les cellules du corps.

Moyennant des réactions chimiques, elles produisent de l’énergie. Dans les spermatozoïdes, elles sont disposées en spirale dans la pièce intermédiaire. Elles transforment les molécules de sucre en énergie qui entraîne les fibrilles de la queue. Le bon fonctionnement des mitochondries est indispensable à un bon mouvement progressif (motilité) des spermatozoïdes.

Les spermatozoïdes sont les seules cellules du corps qui sont capables d’avancer par leurs propres moyens.

A la base de leur queue se trouvent deux centrioles. Ils convertissent l’énergie de la pièce intermédiaire en mouvement. 

Les spermatozoïdes (Ø 0,06 mm) avancent de 4 mm/min.

En comparaison, ils avancent à la même vitesse qu’un homme de 1.80 m nécessite pour parcourir 100 mètres en une minute – une promenade rapide. 

Lors de la monte naturelle, les spermatozoïdes doivent remonter depuis le vagin de la vache et passer le col de la matrice.

Si l’on reconvertit cette distance à l’échelle d’un homme, cela revient à nager une distance d’environ cinq kilomètres. C’est plus que la première étape du triathlon de l’Ironman!

Au fond de la matrice, les spermatozoïdes doivent trouver l’ouverture de l’oviducte également par leurs propres moyens.

Pour cela il leur faut un mouvement progressif ciblé – cela fait partie de la sélection des spermatozoïdes les plus en forme.