Plemniki jeżowców można uzyskać w dużych ilościach, ponieważ jeżowce, podobnie jak wiele bezkręgowców morskich, odbywają tarło rzutowe, tzn. uwalniają do wody morskiej duże ilości gamet. Nierozcieńczone nasienie zawiera dużą ilość plemników – aż 1010 – 1011 komórek/ml!
Samiec Arbacia punctulata składający ikrę swoim białawym nasieniem. Zdjęcie dzięki uprzejmości Thomasa Genscha, Forschungszentrum Jülich.
Plemniki pływają za pomocą wyraźnego flagellum, składającego się z rdzenia mikrotubul, których przesuwanie jest napędzane przez dyneinę flagellarną. Ten układ mikrotubul i związanych z nimi białek motorycznych i łącznikowych znany jest jako aksonem. Środkowa część plemnika zawiera wyraźny układ mitochondriów, które są niezbędne do produkcji ogromnych ilości ATP, którego hydroliza zasila zmiany konformacyjne dyneiny flagowej, pośredniczące w przesuwaniu się mikrotubul.
Obraz dzięki uprzejmości Thomasa Genscha, Forschungszentrum Jülich.
Większość flagelli, podobnie jak rzęski, ma charakterystyczną strukturę „9+2”, tzn. dwie centralne mikrotubule singletowe są otoczone przez dziewięć zewnętrznych mikrotubul dubletowych. Zewnętrzne i wewnętrzne ramiona dyneiny przesuwają się wzdłuż każdej zewnętrznej mikrotubuli dubletowej. Poniższy diagram pokazuje, jak wewnętrzne i zewnętrzne mikrotubule podwójne aksonu są połączone z dyneiną.
Wewnętrzna struktura aksonu. Zaadaptowane z obrazu dzięki uprzejmości Takashi Ishikawa, Swiss Federal Institute of Technology, Zurich.
Plemniki jeżowca poruszają ogonami za pomocą ruchu spiralnego, jak pokazano w tej animacji.
Animacja dzięki uprzejmości Sea Urchin Embryologysite.
Wreszcie, jak pokazuje poniższy film, zginanie flagellarne i ślizganie się mikrotubul można zbadać analizując ruchy małych kulek umieszczonych wzdłuż powierzchni flagellum potraktowanego detergentem. Kulki odsuwają się od siebie, gdy fala flagellarnego zginania przechodzi obok, wskazując, że flagellarne zginanie jest pośredniczone przez poślizg mikrotubul.
Opis: Ten spermatozoon jeżowca został potraktowany detergentem w celu usunięcia błony komórkowej, a następnie przeniesiony do roztworu zawierającego stosunkowo niskie stężenie MgATP, aby reaktywować zginanie jego flagellum. Przed reaktywacją plemniki poddano działaniu zawiesiny złotych kulek o średnicy 40 nm. Niektóre z tych kulek przyczepiają się do zewnętrznych dubletów mikrotubul, które składają się na aksonem flagowy. W tym przypadku, dwie kulki były przyczepione do mikrotubul po przeciwnych stronach flagellum. Gdy flagellum wygina się, ruch dwóch koralików ukazuje ślizganie się pomiędzy tymi mikrotubulami. Film dzięki uprzejmości Charlesa Brokawa, California Institute of Technology.