Spermatogeneza jest złożonym procesem tworzenia plemników, który ma miejsce w kanalikach nasiennych jąder u mężczyzn.
Proces spermatogenezy obejmuje mitozę oraz dwa etapy mejozy. Komórki macierzyste zwane spermatogoniami, umiejscowione przy błonie podstawnej kanalików nasiennych, dzielą się mitotycznie, dając początek spermatocytom pierwszego rzędu. Te komórki poddają się następnie mejozie, która składa się z dwóch kolejnych podziałów komórkowych – mejozy I oraz mejozy II. W ich wyniku powstają cztery haploidalne spermatydy z jednego spermatocytu pierwszego rzędu.
Następnie spermatydy przechodzą proces dojrzewania nazywany spermiogenezą. Podczas tego etapu dochodzi do redukcji większości cytozolu i organelli komórkowych, zmiany kształtu komórki, formowania akrosomu w wyniku przekształcenia aparatu Golgiego oraz kondensacji chromatyny. Struktury takie jak włókno osiowe i zewnętrzny mikrotubularny płaszcz witki formują się, tworząc flagellum. W wyniku spermiogenezy powstają główki plemników zawierające silnie upakowane DNA oraz witki składające się z mikrotubul i aparatu dyneinowego, który umożliwia ruch.
Dojrzałe plemniki składają się z główki zawierającej DNA, szyjki połączającej główkę z witką oraz części środkowej z mitochondriami dostarczającymi energię dla ruchu witki. Spermatydy przekształcają się w ruchliwe dojrzałe plemniki w trakcie spermiogenezy.
Cały proces spermatogenezy – zaczynając od podziału komórki macierzystej aż do wytworzenia gotowego plemnika – trwa u ludzi średnio około 74 dni, aczkolwiek czas ten może się wahać między poszczególnymi osobnikami.
Regulacje hormonalne, takie jak wpływ testosteronu, hormonu folikulotropowego (FSH) oraz hormonu luteinizującego (LH), są kluczowe dla stymulacji spermatogenezy. Każdy z tych hormonów pełni szczególne role w odpowiednich fazach tego procesu.
Zaburzenia spermatogenezy mogą być przyczyną niepłodności u mężczyzn, przy czym niepłodność ta może być związana z różnymi czynnikami, w tym genetycznymi, hormonalnymi czy środowiskowymi.
