Fish Spermatozoa, Physical and Bio-Energetic Interactions with their Surrounding Media
Spermatozoidi riba, fizička i bioenergetske interakcije sa okolnom sredinom
Author
Cosson, Jacky
Prokopchuk, Galina
Dzyuba, Viktoriya
Fedorov, Pavel
Keywords
fish spermatozoamotility
osmotic stress
ATP content
spermatozoidi riba
pokretljivost
osmotski stres
sadržaj ATP
Metadata
Show full item recordAbstract
Kod riba sa spoljašnjim oplođenjem, spermatozoidi se prilikom mresta isporučuju rastvoreni u pratećoj semenoj tečnosti u neposrednu okolinu gde se trenutno aktiviraju pokretima bičeva i na taj način stupaju u različite fizičke interakcije. Prvo se javlja osmotski signal na membrani spermatozoida i odmah zatim se talasi prenose sa vrha ka kraju duž biča oblika pantljike/trake (umesto cilindričnog oblika kod većine vrsta), što poboljšava efikasnost kretanje unapred. Zatim, zbog prisustva ovih “peraja” na bičevima, odnos površine i zapremine ribljih spermatozoida je mnogo veći nego kod većine drugih vrsta. Ovo vodi do bolje i brže trans membranske razmene, bilo da se radi o osmotskom, jonskom, gasovitom (CO2) ili vodenom transferu. Treće, fizička veza između bičeva i površina sa kojim oni reaguju (na primer staklo za slajdove mikroskopa) dovodi do značajnog poboljšanja njihovih pokreta dok plivaju u blizini ovakvih povrsina (kao sto je ljuska jajeta).
Što se tiče bioenergetskih aspekata, spermatozoidi riba brzo plivaju dostižući veoma visoku frekvenciju udarca biča (do 70 - 100 Hz), što podrazumeva veliku potrošnju zaliha ATP-a. Njihova stopa respiracije i proizvodnje ATP-a u mitohondrijama je previše niska u poređenju sa potrošnjom ATP-a neophodnom za pokrete bičeva, odnosno njihovih dineinskih molekula u sklopu aksoneme bičeva. Kao posledica ovoga, intraćelijski nivo ATP-a se smanjuje u toku kretanja što prevremeno narušava pokretljivost ali takođe i druge funkcije kao sto je rad jonske i vodene pumpe. Ubrzo posle (od jednog do nekoliko minuta) aktivacije, nedostatak ATP-a je toliki da pokretljivost bičeva prestaje u potpunosti. Tok ovakvog procesa se moze preokrenuti, pošto se pokazalo da se zalihe ATP-a mogu nadoknaditi u uslovimu u kojima se sprečava pokretljivost spermatozoida, što otvara mogućnost za drugu rundu pokretljivosti.
U ovoj prezentaciji prikazane su specifične odlike ribljih spermatozoide ukljucujuci i efekte temperature na metabolizam ATP-a.