O espermatozóide é uma célula altamente móvel, e tem uma forma aerodinâmica que lhe proporciona rapidez e eficiência para realizar a fecundação. A competição entre os espermatozóides é feroz, e a grande maioria falha na sua missão: dos bilhões de espermatozóides liberados durante a vida reprodutiva de um homem, apenas uns poucos conseguem fecundar um ovócito.
O espermatozóide consiste de duas regiões morfológicas e funcionalmente diferentes contidas em uma única membrana plasmática: a cabeça, que contém o núcleo altamente condensado e o acrossoma, e a cauda, que impulsiona o espermatozóide em direção ao ovócito e auxilia na sua passagem através do revestimento do gameta feminino.
(Moore, 2012)
Ultraestrutura da cabeça do espermatozóide
A cabeça do espermatozóide é formada por três componentes: a membrana plasmática, o acrossoma e o núcleo condensado.
A membrana plasmática contém receptores de espermatozóide, com afinidade de ligação pela zona pelúcida, e a fertilina α/β, um heterodímero da família de proteínas ADAMs, formadas por vários domínios incluindo um domínio metaloproteinase e um domínio desintegrina.
O acrossoma é formado por três partes: a membrana acrossômica externa, a membrana acrossômica interna e as enzimas hidrolíticas, principalmente a hialuronidase e a acrosina. O segmento equatorial é a porção delgada do acrossoma que se estende em direção à cauda.
O núcleo haplóide (23, x ou 23, y) condensado consiste em DNA genômico recoberto por protaminas básicas. Os nucleossomas não estão presentes porque as histonas somáticas foram substituídas pelas protaminas. Seu DNA está extremamente condensado para minimizar o seu volume para o transporte e a transcrição está desativada.
Ultraestrutura da cauda do espermatozóide
A cauda móvel do espermatozóide é formada por um flagelo longo, cujo axonema central deriva de um corpo basal situado exatamente atrás do núcleo. O axonema consiste em dois microtúbulos centrais simples circundados por nove pares de microtúbulos dispostos simetricamente.
O flagelo do espermatozóide de mamíferos difere dos demais porque o padrão 9+2 microtúbulos está circundado por fibras densas externas, que são rígidas e não contráteis, acreditando-se que restrinjam a flexibilidade do flagelo, e protejam-no de forças de torção.
O dobramento ativo do flagelo é causado pelo deslizamento dos pares de microtúbulos adjacentes entre si, controlado por proteínas motoras chamadas dineínas, as quais utilizam a energia da hidrólise do ATP gerado pelas mitocôndrias da bainha mitocondrial da peça intermediária da cauda para o deslizamento dos microtúbulos.