Lo sperma del riccio di mare può essere ottenuto in grandi quantità, perché i ricci di mare, come molti invertebrati marini, si impegnano nella deposizione delle uova, cioè, rilasciano grandi quantità di gameti nell’acqua del mare. Lo sperma non diluito contiene una grande quantità di sperma – fino a 1010 – 1011 cellule/ml!

Un maschio di Arbacia punctulata che depone il suo seme biancastro. Immagine per gentile concessione di Thomas Gensch, Forschungszentrum Jülich.
Lo sperma nuota per mezzo di un flagello prominente, composto da un nucleo di microtubuli, il cui scorrimento è alimentato dalla dineina flagellare. Questa matrice di microtubuli e di proteine motore e di collegamento associate è nota come assonema. La parte centrale dello spermatozoo contiene una serie prominente di mitocondri, che sono necessari per produrre enormi quantità di ATP, la cui idrolisi alimenta i cambiamenti conformazionali della dineina flagellare che media lo scorrimento dei microtubuli.

Immagine per gentile concessione di Thomas Gensch, Forschungszentrum Jülich.
La maggior parte dei flagelli, come le ciglia, hanno una caratteristica struttura “9+2”, cioè due microtubuli singoletto centrali sono circondati da nove microtubuli doppi esterni. I bracci esterni e interni della dineina scorrono lungo ogni microtubulo di doppietto esterno. Il seguente diagramma mostra come i microtubuli doppietti interni ed esterni dell’assonema sono collegati alla dineina.

Struttura interna dell’assonema. Adattato da un’immagine per gentile concessione di Takashi Ishikawa, Istituto Federale Svizzero di Tecnologia, Zurigo.
Gli spermatozoi dei ricci di mare muovono la loro coda con un movimento elicoidale, come mostrato in questa animazione.


Animazione per gentile concessione di Sea Urchin Embryologysite.

Infine, come mostra il filmato qui sotto, la flessione flagellare e lo scorrimento dei microtubuli possono essere esaminati analizzando i movimenti di piccole perline poste lungo la superficie di un flagello trattato con detergente. Le perline si allontanano al passaggio dell’onda di flessione flagellare, indicando che la flessione flagellare è mediata dallo scorrimento dei microtubuli.
Descrizione: Questo spermatozoo di riccio di mare è stato trattato con detergente per rimuovere la membrana cellulare, e poi trasferito in una soluzione contenente una concentrazione relativamente bassa di MgATP, per riattivare la flessione del suo flagello. Prima della riattivazione, gli spermatozoi sono stati esposti a una sospensione di perline d’oro da 40 nm. Alcune di queste perline si attaccano ai microtubuli doppi esterni che compongono l’assonema flagellare. In questo caso, due perline erano attaccate ai microtubuli del doppietto sui lati opposti del flagello. Mentre il flagello si piega, lo scorrimento tra questi microtubuli del doppietto è dimostrato dal movimento delle due perline. Filmato per gentile concessione di Charles Brokaw, California Institute of Technology.

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato.