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Männliche Keimzellen – Spermien

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Die Autor*innen
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Sabine Blumenthal
Männliche Keimzellen – Spermien
lernst du in der Unterstufe 3. Klasse - 4. Klasse

Grundlagen zum Thema Männliche Keimzellen – Spermien

Inhalt

Männliche Keimzellen – Spermien – Biologie

Wenn ein Kind gezeugt wird, erhält es Erbgut von beiden Elternteilen. Das passiert, weil bei der Befruchtung eine weibliche Keimzelle, von der Mutter, und eine männliche Keimzelle, vom Vater, miteinander verschmelzen. In diesem Text erfährst du, einfach erklärt, den Aufbau und die Funktion männlicher Keimzellen.

Was sind männliche Keimzellen? – Definition

Männliche Keimzellen gehören zu den kleinsten Zellen des menschlichen Körpers. Sie sind fadenförmig, besitzen einen charakteristischen Aufbau und dienen der Befruchtung von Eizellen. Weißt du auch, wie männliche Keimzellen noch heißen? Richtig, ein anderer Name für die männlichen Keimzellen ist Spermien. Und was denkst du, wie groß ein Spermium ist? Ein Spermium hat eine Länge von nur $\pu{0,06 mm}$.

Wie werden männliche Keimzellen gebildet?

Spermien werden in den Keimdrüsen des Mannes, den Hoden, aus Stammzellen durch Teilungs- und Reifeprozesse produziert. Bereits bei der Geburt sind bei Jungen Milliarden von „Vorläufern“ männlicher Keimzellen vorhanden. Diese werden auch als Urspermienzellen oder Spermienmutterzellen bezeichnet. Ab der Pubertät beginnen die Zellen, sich zu teilen. Dabei werden zwei Reifeteilungen durchgeführt. Aus einer Urspermienzelle entstehen damit vier Spermien, die in den Hoden heranreifen.
Die Reifungsdauer der männlichen Keimzelle beträgt etwa zehn Wochen. Bei normaler Funktionsfähigkeit der Keimdrüsen beträgt die Anzahl männlicher Keimzellen, die an einem Tag produziert wird, etwa 104 Millionen. Ab der Pubertät findet die Produktion von Spermien das gesamte Leben lang statt. Sobald die Spermien reif sind, werden sie in den Nebenhoden gelagert. Dort kann das Spermium bis zu vier Wochen überdauern. Die Hoden und die Nebenhoden liegen im Hodensack. Dieser sorgt für die passende Umgebungstemperatur von $32 °C$ für die Spermien. Innerhalb des Körpers ist es mit etwa $37 °C$ für die Spermien zu warm. Eine zu hohe Temperatur würde eine Schädigung der männlichen Keimzellen zur Folge haben.

Welche Funktion haben die männlichen Keimzellen?

Die Hauptfunktion der Spermien besteht in der Befruchtung der weiblichen Eizelle. Aus einer befruchteten Eizelle kann dann ein Embryo entstehen. Beim Geschlechtsverkehr, während der Ejakulation, werden etwa fünf Milliliter – das entspricht etwa einem Teelöffel – Sperma abgegeben. Darin befinden sich über 100 Millionen Spermien.
Was meinst du, wie schnell ein Spermium ist? Die Spermien können sich mit einer Geschwindigkeit von drei Millimetern pro Sekunde fortbewegen. Dabei gelangen nur wenige 100 Spermien bis zur Eizelle. Es ist wichtig, zu wissen, wie lange ein Spermium nach der Ejakulation überleben kann. Die Lebensdauer des Spermiums in der Gebärmutter oder im Gebärmutterhals beträgt nämlich einige Tage und somit ist eine Befruchtung der Eizelle auch in dieser Zeit noch möglich.

Wie ist eine männliche Keimzelle aufgebaut?

Ein reifes Spermium sieht einer Kaulquappe sehr ähnlich. Im Folgenden wird der Aufbau der männlichen Keimzelle erläutert. Allgemein ist die Keimzelle wie eine Tierzelle aufgebaut. Um den Aufbau einer Tierzelle zu wiederholen, kannst du dir das Video Tierzelle – Aufbau anschauen.

In der folgenden Abbildung kannst du sehen, wie ein Spermium aufgebaut ist.

Aufbau, Aufgabe, Funktion, Anatomie Spermium und männliche Keimzelle Beschriftung

Kopf des Spermiums Er enthält den Zellkern, das Akrosom und die Zentriole.
Zellkern Er enthält die Erbinformationen – also die Hälfte der Erbinformationen des zukünftigen Embryos.
Akrosom Es enthält Enzyme, die dabei helfen, die Schutzhülle der Eizelle aufzulösen, damit das Spermium problemlos eindringen kann.
Mittelstück Es enthält viele Mitochondrien, die die Energie für den Geißelapparat bereitstellen.
Schwanz Er wird auch als Flagellum bezeichnet und dient der Fortbewegung des Spermiums.

Dieses Video

In diesem Video lernst du, wie man eine männliche Keimzelle nennt und aus was ein Spermium besteht. Du erfährst, dass täglich viele Millionen Keimzellen in den Hoden eines Mannes produziert werden und reifen. Die reifen Spermien werden in den Nebenhoden gelagert, wo sie über vier Wochen überlebensfähig sind. Außerdem lernst du den genauen Aufbau und die Funktion der männlichen Keimzelle bzw. der Spermien kennen.

Weißt du auch, was während der Pubertät von Jungen passiert oder welche Geschlechtsorgane ein Mann besitzt? Weiterführend kannst du dir dazu die folgenden Videos anschauen: Pubertät bei Jungen und Geschlechtsorgane des Mannes. Übrigens: Auch Mädchen haben Keimzellen – die Eizellen. Mehr dazu kannst du dir in dem Video über die Eizelle ansehen.

Im Anschluss an das Video und diesen Text findest du Übungen und Arbeitsblätter zu dem Thema Männliche Keimzellen – Spermien, um dein erlerntes Wissen zu überprüfen. Viel Spaß!

Transkript Männliche Keimzellen – Spermien

Hallo, da bin ich wieder, eure Sabine Blumenthal. Im heutigen Video geht es um die männlichen Keimzellen, die Spermien. Du lernst heute, wie die Spermien gebaut sind und wo und wie sie entstehen. Als Voraussetzung solltest du die männlichen Geschlechtsorgane kennen, ihren Bau und ihre Lage im Körper des Mannes. Beginnen wir nun zunächst mit dem Bau der männlichen Keimzellen. Mit einer Größe von nur 0,06 mm gehört das Spermium zu den kleinsten Zellen im menschlichen Körper. Wie genau ist nun ein Spermium aufgebaut? Du siehst hier die schematische Darstellung eines Spermiums. Damit auch das Innere erkennbar ist, stellen wir es uns aufgeschnitten vor. Dieser obere Teil ist der Kopf des Spermiums. Er ist gleichbedeutend mit dem Zellkern und enthält die Erbinformationen. Dieses kleine Stück ist der Hals, an den sich das Mittelstück anschließt. Das Mittelstück enthält in einem Spiralfaden sehr, sehr viele Mitochondrien und liefert damit die Energie für das Spermium. Der Spiralfaden geht am Ende des Mittelstücks in den Schwanzfaden über. Und noch einmal: Von der Kopfspitze bis zum Schwanzende ist so ein Spermium gerade mal 0,06 mm lang. Wie und wo entstehen nun die Spermien? Spermien sind Keimzellen und werden daher in den Keimdrüsen gebildet. Diese Keimdrüsen sind beim Mann die Hoden. In den Hoden eines Jungen befinden sich Milliarden von Urspermienzellen, auch als Spermienmutterzellen bezeichnet. Wenn die Pubertät beginnt, teilen sich diese Zellen. Jede einzelne von ihnen führt zwei Reifeteilungen durch. Aus jeder Urspermienzelle entstehen also vier Spermien. Diese noch unreifen und nicht befruchtungsfähigen Spermien wachsen und reifen in den Hoden heran. Sind die Spermien vollständig entwickelt, dann werden sie in den Nebenhoden gespeichert. Spermien können sich durch kräftiges Schlagen ihres Schwanzfadens aus eigener Kraft fortbewegen. Sie erreichen dabei eine Geschwindigkeit von etwa 3 mm/s. Vorhin hast du erfahren, dass in den Hoden eines Mannes ungeheuer viele Spermien gebildet werden. Bei jeder Ejakulation, also einem Samenerguss, werden etwa 3-5 ml Sperma abgegeben. Du hast keine Vorstellung davon, wie viel 5 ml sind? Nun, 5 ml Flüssigkeit passen genau auf einen Teelöffel. Diese, doch eher kleine Menge Sperma, enthält allerdings bis zu 100 Mio. Spermien. Eine so riesige Anzahl ist nötig, weil der Weg zur Eizelle für die Spermien sehr lang und gefahrenreich ist. Von den 100 Mio. Spermien, die sich bei einem Samenerguss auf den Weg machen, schaffen es nur wenige 100 Spermien bis zur Eizelle. Wie du weißt, werden reife Spermien in den Nebenhoden gespeichert. Sie sind dort nicht aktiv und in diesem Zustand ca. vier Wochen lebensfähig. Im Gebärmutterhals und der Gebärmutter sind Spermien nach einer Ejakulation noch einige Tage befruchtungsfähig. Ich hoffe, du weißt nun über die Entwicklung und den Bau der männlichen Keimzellen Bescheid. In meinem nächsten Video gehe ich dann auf die weiblichen Keimzellen und den Vorgang der Befruchtung ein. Tschüss bis dahin.

3 Kommentare

3 Kommentare
  1. sofatutor ist eine sehr gute lernapp

    Von Mia, vor 2 Monaten
  2. Ich habe viel gelernt!
    Sofartutor ist eine sehr tolle Lernplattform!

    Von Artur, vor 4 Monaten
  3. Ich habe viel gelernt.

    Von Luca K., vor mehr als 2 Jahren

Männliche Keimzellen – Spermien Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Männliche Keimzellen – Spermien kannst du es wiederholen und üben.
  • Benenne die Abschnitte und Bestandteile eines Spermiums.

    Tipps

    Der Hals liegt unterhalb des Kopfes.

    Lösung

    In der Abbildung siehst du den Aufbau des Spermiums und seine drei Bereiche: Kopf, Mittelstück und Schwanz.

    Der Kopf beinhaltet den Zellkern mit den Erbinformationen und auch das Akrosom. Das Akrosom hilft dem Spermium beim Eindringen in die Eizelle.

    Das Mittelstück besitzt viele Mitochondrien. Diese versorgen das Spermium mit Energie, die es für seinen Weg zur Eizelle benötigt.

    Der Schwanz besteht aus einer Geißel (auch: Flagellum) und einem Endstück. Die Geißel ist beweglich und dient so dem Spermium zur schwimmenden Fortbewegung.

  • Beschreibe den Weg eines Spermiums von seiner Entstehung bis zum Verlassen des Körpers.

    Tipps

    Das Wort Ejakulation kommt aus dem Lateinischen (lat.: eiaculari) und bedeutet wörtlich übersetzt „auswerfen“.

    Lösung

    Sobald ein Mann geschlechtsreif ist, bildet er bis zu seinem Lebensende Spermien in den Hodenkanälchen. Die Hodenkanälchen befinden sich innerhalb des Hodens. Die Hoden sind die männlichen Keimdrüsen.

    In den Nebenhoden können Spermien reifen und über mehrere Wochen gespeichert werden.
    Von dort aus gelangen die Spermien in den Samenleiter und werden bis zur Harnröhre weitergeleitet.

    Um die Spermien beweglicher zu machen, geben die Bläschendrüse und die Prostata nährende und aktivierende Flüssigkeiten hinzu. Die Mischung aus Spermien und den Flüssigkeiten wird Sperma genannt.
    Bei der Ejakulation tritt die Samenflüssigkeit durch die Öffnung der am vorderen Teil des Penis befindlichen Eichel aus.

  • Ordne den Geschlechtsorganen die jeweiligen Funktionen zu.

    Tipps

    Zwei wichtige Drüsen (Bläschendrüse und Vorsteherdrüse) sind an der Produktion von Sperma beteiligt.

    Lösung

    Spermien werden in den Hodenkanälchen produziert.
    In den Nebenhoden können die Spermien reifen und gespeichert werden.
    Der Samenleiter verbindet die Nebenhoden mit der Harnröhre und dient der Weiterleitung der Spermien.
    Während das Sekret der Bläschendrüse Fructose enthält und so die Spermien nährt, wirkt das Sekret der Prostata aktivierend und bewegungsfördernd.

  • Prüfe die folgenden Aussagen über Spermien auf ihre Richtigkeit.

    Tipps

    Das Mittelstück des Spermiums besitzt viele Mitochondrien. Diese versorgen das Spermium mit Energie, die es für seinen Weg zur Eizelle benötigt.

    Zwei Aussagen sind korrekt.

    Lösung

    Spermien sind Keimzellen. Sie werden in den Keimdrüsen des Mannes, den Hoden, gebildet. In den Nebenhoden werden sie bis zum Samenerguss gespeichert.
    Von der Kopfspitze bis zum Schwanzende ist so ein Spermium gerade mal 0,06 mm lang.
    Spermien können sich durch kräftiges Schlagen ihres Schwanzfadens schwimmend fortbewegen.
    Das Sperma besteht aus Spermien und Samenplasma.

  • Bestimme, um welche Art Zelle es sich bei den Spermien handelt.

    Tipps

    Die Hoden sind die männlichen Keimdrüsen.

    Lösung

    Spermien sind die männlichen Keimzellen. Die weiblichen Keimzellen heißen Eizellen.
    Der Fachbegriff für Keimzellen lautet Gameten. Alle anderen Zellen des Körpers sind Körperzellen.

  • Beschreibe den Weg eines Spermiums bis zur Befruchtung der Eizelle.

    Tipps

    Hinweis: Die Größenverhältnisse zwischen Spermien und Eizelle wurden aus Darstellungsgründen verändert. Die Eizelle ist in Wirklichkeit um einiges größer als ein Spermium.

    Lösung

    Das Spermium, welches es später bis zur Verschmelzung der Eizelle schaffen wird, wird im Hoden produziert und im Sperma mit Millionen anderer Spermien beim heterosexuellen Vaginalverkehr in die Vagina abgegeben. Danach legt es folgenden Weg zurück:

    Es schwimmt durch die Vagina, in der sich ein Schleim befindet, der 99 % aller Spermien abtötet.
    Anschließend wird das Spermium durch Kontraktionen des Gebärmutterhalses durch diesen hindurch bis zur Gebärmutter gezogen.
    In der Gebärmutter muss sich das Spermium für den der beiden Eileiter „entscheiden“, in dem sich die Eizelle befindet.
    Ein chemisches Signal, das von der Eizelle abgesondert wird, lockt das Spermium an.
    Im Eileiter legt das Spermium den letzten Weg bis zur Eizelle zurück.
    Es verschmilzt mit dieser und es kommt zur Befruchtung: der Verschmelzung der beiden Zellkerne.
    Die befruchtete Eizelle nistet sich anschließend in der Gebärmutterschleimhaut ein.

    Hinweis zum Bild: Die Größenverhältnisse zwischen Spermien und Eizelle wurden aus Darstellungsgründen verändert. Die Eizelle ist in Wirklichkeit um einiges größer als ein Spermium.

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