Spermatogenez, erkek testislerde haploit sperm hücrelerinin üretildiği süreçtir. Seminifer tübüllerin dış kenarına yakın bulunan kök hücrelerle başlar. Bu spermatogonial kök hücre asimetrik olarak bölünerek ek kök hücrelere (yani bu yapıların “kendi kendini yenilediği” anlamına gelir) ve ayrıca spermatositler adı verilen sperm öncülerine yol açar. Daha da önemlisi, bu asimetrik mitotik bölünme yöntemi, erkek üreme yolunda bir spermatogonial kök hücre populasyonunu muhafaza ederek, spermin bir erkeğin ömrü boyunca üretilmeye devam etmesini sağlar. Spermatogenez ilerledikçe, spermatositler mayoz bölünmeye başlar ve sonunda her biri yalnızca 23 kromozom içeren dört sperm oluşturmak için bölünür ve erkek üreme sistemine atılır. İlginç bir şekilde, bu kadınlarda her progenitör hücre için yalnızca tek bir yumurtanın üretildiği oogenezin tersidir.
Spermatogenezin sonunda, sperm bir “kafa”; minimal sitoplazma ve oldukça yoğunlaşmış bir çekirdeğin yanı sıra hareketli bir kuyruk (flagellum) barındıran karakteristik olan şeklini alır. Ribozomlar, ER veya Golgi gibi organelleri olmayan küçük hücrelerdir, ancak güç için flagellum çevresinde birçok mitokondri vardır. Başın hemen altında yumurtanın dış kaplamasına nüfuz etmek için hidrolitik enzimler içeren akrozomal vezikül bulunur ve bu içerikler ekzositozla ile salınır.
Sperm hücreleri, kapasititasyon olarak adlandırılan spermatogenezden sonra ek bir olgunlaşma süreci geçirir. İlginç bir şekilde, kapasitasyon, spermde yalnızca bu hücrelerin kadın genital sistemine girdikten sonra meydana gelir. Burada, dişi çevrenin bileşenleri – mukus gibi – bu gametlerde, aralarında kolesterolün membran zarından uzaklaştırılması gibi kritik değişiklikler ortaya çıkarır. Bu, yeni proteinleri aktive edebilen ve kuyruk hareketlerini artırabilen bikarbonat iyonları gibi farklı moleküllerin spermlere girmesini sağlar. Bu tür titiz hareketler, spermin bir yumurta hücresini çevreleyen kalın protein bazlı zona pellucida'ya doğru ilerlemesine ve nihayetinde sızmasına yardımcı olur. Ek olarak, hücre zarı değişiklikleri, spermdeki kalsiyum iyonlarının konsantrasyonunda bir artışa neden olur ve bu da zona pellucida penetrasyonu için gereklidir. Bu nedenle, hızlı kuyruk aktivitesi gösteren ve bir yumurtayı bulma, bağlama ve içine girme yeteneği gösteren olgun sperm, dişi üreme organlarının benzersiz koşullarını gerektirir.
Sperm üretimini birkaç faktör etkileyebilir. İyi bilinen bir etki, testis torbasının ısıya maruz kalmasıdır; örneğin, uzun süre oturan erkekler (taksi şoförleri gibi) veya metal kaynakçıları, azalmış hareketliliğe sahip kısırlık veya sperm riskinde artış gösterir. Sıcaklığa ek olarak, bazı ilaçların spermatogenez üzerinde olumsuz etkileri olduğu da belirlenmiştir. Bunlar, prostat rahatsızlıklarını, kanser tedavilerini ve hatta spesifik antibiyotikleri ele almak için kullanılan hormon antagonistlerini içerir. Sonuç olarak, bazı profesyoneller hamileliği planlayan bir kadının kaçınması gereken ilaçlara odaklanmak yerine, erkekleri bu ilaçların üreme sağlığı üzerindeki etkileri konusunda uyarma ihtiyacını vurguluyor.
