Wie de beide geslachtscellen naast elkaar legt, ziet in bijna elk opzicht een tegenstelling. Precies die tegenstelling maakt ze tot een goed begin van de embryologie van de mens, net zoals de vergelijking tussen plant en dier het begin vormt van de algemene embryologie.
Voor een bevruchting zijn een eicel en een zaadcel nodig. De cellen versmelten en de chromosomen komen bij elkaar en dan kan de zygote (= bevruchte eicel) zich gaan delen. Deze pagina bekijkt eerst de eicel en de zaadcel zelf; de samensmelting komt aan bod op de pagina over de bevruchting. Geen menselijke cellen zijn zo verschillend en horen zo bij elkaar.
De eicel en de zaadcellen
Grootte en vorm
De eicel is de grootste cel van de mens. Zij meet 0,15 – 0,2 mm en is net met het blote oog zichtbaar. Zij is ook de meest ronde cel, bijna perfect rond (afb. 4). Ze heeft daarmee het grootste volume ten opzichte van de oppervlakte. De cel bestaat uit veel cytoplasma (= celvocht), waarin de kern is opgelost tot vlak voor de bevruchting.
Zaadcellen zijn de kleinste menselijke cellen. Ze zijn niet meer dan kernmassa met wat cytoplasma en mitochondriën (de energieleveranciers van de cel) en door de lange staart zijn ze ook de meest rechte cellen.
Eicel en zaadcel zijn elkaars tegenovergestelde. Groot versus klein, rond versus recht, cytoplasma versus kern. Maar ze horen ook bij elkaar wanneer de eicel als een bol wordt opgevat en de rechte zaadcel als de bijbehorende straal.
Beweeglijkheid
Het cytoplasma van een cel is beweeglijk, de kern is dat niet. Omdat de eicel voornamelijk uit cytoplasma bestaat is zij inwendig beweeglijk. De kernmassa is er in uitgebreid (dus niet opgerold) en is eveneens actief en beweeglijk. De zaadcellen zijn met hun geconcentreerde DNA-kern kristallijn en gestructureerd. Die cellen zijn verstard.
Daar staat tegenover dat de eicel uitwendig niet actief is. Ze wordt na het vrijkomen passief voortbewogen door de vloeistofstroom in de eileider, terwijl de zaadcellen juist actief zijn en zich met hun staart voortbewegen, tegen de stroom in nog wel.
Inwendig beweeglijk en uitwendig passief bij de eicel staat tegenover inwendig gestructureerd en uitwendig actief bij de zaadcellen. In beide cellen is een polariteit te zien en beide zijn weer polair tegenover elkaar: een dubbele polariteit.
Stofwisseling
Een eicel is een stofwisselingsactieve cel, die stoffen opneemt en afgeeft. Bijvoorbeeld stoffen die de baarmoeder beïnvloeden en stoffen die de zaadcellen aantrekken. Ze leeft maar 12 tot 24 uur in haar eigen omgeving en kan niet bewaard worden. Ze kan makkelijk kapot gaan. Zij is actief en open naar de omgeving.
Zaadcellen nemen geen stoffen op of geven die af. Er is geen interactie met de omgeving. Ze leven circa 3 tot 5 dagen in het vrouwelijk lichaam en kunnen worden bewaard en ingevroren bij temperaturen lager dan –60 °C. Ze zijn niet makkelijk kapot te maken.
Het open en kwetsbare van de eicel staat tegenover het gesloten en stevige van de zaadcel.
Aantal
Voor een bevruchting zijn er één eicel en miljoenen zaadcellen nodig. Bij een laag aantal zaadcellen in een zaadlozing wordt een bevruchting minder waarschijnlijk. Er zijn er zoveel nodig omdat de meeste de eicel niet bereiken, ze verongelukken of blijven steken achter obstakels. Ook voor de bevruchting is er meer dan één nodig, zie de pagina over de bevruchting.
De eicel is alleen en ertegenover staat de enorme hoeveelheid zaadcellen. Eén zaadcel betekent niets, één eicel is allesbepalend. Eén is tegengesteld aan miljoenen. Eén omvat alles, terwijl de zaadcellen onbetekenend zijn, op zichzelf geen betekenis hebben.
Plaats
De eicellen ontwikkelen zich in de twee eierstokken die in de warme buikholte liggen, de zaadcellen in de teelballen die zich net buiten het lichaam bevinden en wat kouder zijn.
De eicel ontwikkelt zich dus bij warme omstandigheden en zaadcellen bij relatieve koude.
Ontwikkeling
Eicellen worden al voor de geboorte in een enorm groot aantal aangelegd en daarna is er een voortdurend proces van afsterven, zodat er bij de geboorte nog 2 miljoen (!) over zijn. Dat sterven gaat na de geboorte door. Aan het begin van de puberteit resteren er nog 40.000 eicellen. Daarna gaat er iedere vier weken een aantal op weg om rijp te worden. Daarvan wordt er echter slechts één rijp, de rest sterft af. In totaal rijpen er circa 400 eicellen (13 per jaar gedurende 30 jaar). Bij de menopauze (= overgang) zijn er geen eicellen-in-aanleg meer over.
Bij de man is er een heel ander proces gaande. De eerste zaadcellen worden pas met de puberteit gevormd, daarvoor zijn ze er niet. Daarna gaat het altijd maar door, honderden per seconde, miljoenen per dag. Ze worden steeds nieuw gevormd.
Eicellen zijn oude cellen, die rijpen. Zaadcellen zijn jonge cellen, die steeds nieuw worden gevormd. Eicellen sterven af. De rijping is een aflopend proces, het houdt op. De vorming van de zaadcellen is een vitaal proces, dat nooit ophoudt.
Rijping
Vanuit een eicel-in-aanleg ontstaat één eicel, de rest van de kernmassa wordt als poollichaampjes afgescheiden. De cel groeit tijdens de rijping, de hoeveelheid cytoplasma neemt toe. Tijdens de rijping beweegt de eicel van het midden van de eierstok naar de rand.
Uit een zaadcel-in-aanleg ontstaan vier zaadcellen en alle cytoplasma wordt uitgescheiden, de cel wordt steeds kleiner. Zaadcellen worden aan de rand van de testis gemaakt en worden in het binnenste bewaard.
Bij de eicel is er concentratie op de ene cel, die allesbepalend is en uitdijt in volume. Bij de zaadcellen is er concentratie van materiaal en uitdijing van het aantal. Eicellen bewegen van binnen naar buiten, zaadcellen van buiten naar binnen.
Conclusie
Eicel en zaadcellen zijn in hun verschijning en eigenschappen steeds elkaars tegenpool. Groot versus klein, inwendig actief versus uitwendig actief, oud versus jong, concentratie versus veelheid, etc. Er worden twee cellen gevormd die maximaal van elkaar verschillen en tot het uiterste lijken te gaan in hun eigenheid. Ze kunnen sterven of elkaar vinden en met de bevruchting de tegenstellingen oplossen, om zo een nieuwe mens te laten ontstaan met alle celvormen die tussen de twee extremen liggen.
In tabel 2 zijn de verschillen tussen eicel en zaadcel naast elkaar gezet.
| eicel | zaadcel | |
|---|---|---|
| grootte | grootste cel | kleinste cel |
| vorm | rond | recht |
| inwendige beweging | beweeglijk cytoplasma | verstard kernmateriaal |
| uitwendige beweging | passief voortbewogen | beweegt zich actief voort |
| stofwisseling | actief | nauwelijks |
| open naar de omgeving | ja | nee |
| aantal | een | miljoenen |
| waar geproduceerd | in het lichaam (eierstokken) | buiten het lichaam |
| temperatuur | warm | relatief koud |
| wanneer gevormd | voor de geboorte | vanaf de puberteit |
| leeftijd | oud | jong |
| tot wanneer gevormd | overgang | altijd |
| rijping | toename van volume | afname van volume |
| leeft | kort | lang |
| bewaarbaar | nee | ja, in te vriezen |
Het ontstaan van de eicel
Eicellen worden in miljoenvoud al in de embryonale fase aangelegd en hun aantal wordt allengs minder. De eicellen liggen afgezonderd van elkaar en zijn omgeven door een laagje andere cellen. Ze leiden in de primordiale follikels (= oorspronkelijke blaasjes) een rustend bestaan. In afb. 5 is van links (primordiale follikels) met de klok mee de ontwikkeling van de eicel te zien.
- De ontwikkeling begint met het dikker worden van de omringende laag voedingscellen, dit wordt de primaire follikel (= eerste blaasje) genoemd.
- Daaruit ontstaat de secundaire follikel (= tweede blaasje), doordat in de laag voedingscellen het antrum (= holte) ontstaat. De eicel wordt tevens groter. De follikel produceert oestrogeen, een hormoon dat de baarmoederwand dikker laat worden.
- Het antrum wordt groter. Om de eicel wordt een laag gevormd die de zona pellucida (= doorschijnende laag) wordt genoemd. Daaromheen zitten de voedingscellen in de corona radiata (= uitstralende krans). De groei van de eicel gaat door. De wand van de baarmoeder blijft dikker worden.
- Daarna wordt de eicel weggeschoten in de buikholte, waar zij door de eitrechter van de eileider wordt opgevangen. Er is een moment dat de eicel vrij in de buikholte zweeft. Het opvangen is een actief proces van de eileider. De overblijvende holte wordt het corpus luteum (= gele lichaampje), dat progesteron produceert, wat ook een rol speelt bij het dikker worden van de baarmoederwand, zodat die de bevruchte eicel kan opnemen. Komt het niet tot een bevruchting dan laat de verdikte wand los en treedt menstruatie op.
Het ontstaan van zaadcellen
Vanuit een geslachtscel worden door deling vier gelijke zaadcellen gevormd. Om de kern wordt een hard kapje gevormd, het acrosoom (acros = top, soma = lichaam). Daarna wordt er cytoplasma uitgestoten en wordt de cel kleiner. De mitochondriën verplaatsen zich naar het begin van de staart, die daar dikker is en langer wordt. De cellen worden circa 60 dagen bewaard, waarna ze worden geresorbeerd. Als er een wolkje cytoplasma bij de kern achterblijft is de zaadcel beschadigd en komt hij slecht vooruit.
Halvering van de chromosomen
Zowel bij de eicel als bij de zaadcel is de rijping ook een halvering. Gewone lichaamscellen van de mens bevatten 46 chromosomen, in 23 paren. Door de reductiedeling, de meiose, krijgen eicel en zaadcel er elk 23: van elk paar één. Pas bij de bevruchting wordt het volledige aantal weer bereikt.
In de timing verschillen de twee cellen opnieuw sterk. De eicel-in-aanleg begint al voor de geboorte aan de eerste meiotische deling en blijft daarin stilstaan, soms tientallen jaren, tot kort voor de eisprong. De tweede deling wordt pas voltooid wanneer een zaadcel met de eicel versmelt. Bij de zaadcellen verlopen beide delingen achter elkaar, zonder zo’n lange rustperiode.
Ook het geslacht van het kind wordt hier bepaald. Elke eicel draagt een X-chromosoom. Een zaadcel draagt ofwel een X- ofwel een Y-chromosoom, en die van de zaadcel bepaalt of er een meisje (XX) of een jongen (XY) ontstaat.
Omhullingen van de eicel
De eicel komt nooit alleen de eierstok uit. Om haar heen ligt de zona pellucida, een doorschijnende laag van eiwitten en suikers, en daaromheen de corona radiata, de krans van voedingscellen. Beide lagen spelen een rol bij de bevruchting: de zaadcellen moeten door de corona heen en aan de zona binden voordat een van hen met de eicel kan versmelten. De zona blijft ook daarna nog enkele dagen om het jonge embryo liggen, tijdens de hele eerste week.
Wie het geheel als gestalte bekijkt, ziet een centrum van cytoplasma dat in lagen wordt omhuld, open naar de omgeving en toch beschermd. De zaadcel heeft zo’n omhulling niet; alleen het acrosoom ligt als een kapje over de kern.
Literatuur en verder lezen
Bie, G van der, 2001. Embryology. Louis Bolk Instituut, Driebergen.
Meer titels over de embryologie staan op de pagina Bronnen.
Veelgestelde vragen
Hoe groot is een menselijke eicel?
De eicel is de grootste cel van de mens. Ze meet ongeveer 0,15 tot 0,2 mm en is daarmee net met het blote oog zichtbaar. Ze is bovendien bijna volmaakt rond.
Waarom is de zaadcel zo klein?
Tijdens de rijping stoot de zaadcel bijna al het cytoplasma uit. Er blijven vooral een compacte kern, een kapje (het acrosoom), mitochondriën en een lange staart over. Zo is de zaadcel gebouwd om zich voort te bewegen en erfelijk materiaal over te brengen.
Hoe beweegt de eicel zich door de eileider?
De eicel beweegt zich niet zelf. Ze wordt door de vloeistofstroom en de trilharen in de eileider passief voortbewogen. De zaadcellen zwemmen daarentegen actief met hun staart, tegen die stroom in.
Hoe lang leven een eicel en een zaadcel?
Een vrijgekomen eicel leeft ongeveer 12 tot 24 uur. Zaadcellen kunnen circa 3 tot 5 dagen in het vrouwelijk lichaam overleven. Ook in dat opzicht zijn de twee cellen elkaars tegenpool.
Hoeveel eicellen heeft een vrouw?
Eicellen worden al voor de geboorte in zeer groot aantal aangelegd, waarna er voortdurend afsterven. Bij de geboorte zijn er nog ongeveer 2 miljoen, bij het begin van de puberteit rond de 40.000. In een heel leven rijpen er circa 400.
Waarom liggen de teelballen buiten het lichaam?
De vorming van zaadcellen verloopt het best bij een temperatuur die iets lager is dan de kerntemperatuur van het lichaam. De teelballen liggen daarom in de balzak, net buiten de buikholte. Eicellen ontwikkelen zich juist in de warme buikholte.
Wat is een follikel?
Een follikel is het blaasje in de eierstok waarin een eicel met haar omringende voedingscellen ligt. Vanuit de rustende primordiale follikel ontwikkelen zich de primaire en secundaire follikel, met een met vocht gevulde holte, het antrum. Na de eisprong wordt wat overblijft het gele lichaampje.
Wat is een poollichaampje?
Bij de rijping van de eicel wordt de helft van het erfelijk materiaal met heel weinig cytoplasma als een klein poollichaampje afgesnoerd. Zo ontstaat uit één eicel-in-aanleg maar één eicel, terwijl uit één zaadcel-in-aanleg vier zaadcellen ontstaan.
Hoeveel chromosomen hebben eicel en zaadcel?
Beide hebben er 23, de helft van de 46 in een gewone lichaamscel. Bij de bevruchting komt het volledige aantal weer samen. De zaadcel bepaalt met een X- of Y-chromosoom het geslacht.
Wat is het acrosoom?
Het acrosoom is het harde kapje over de kern van de zaadcel. Het bevat stoffen waarmee de zaadcel door de omhullingen van de eicel kan komen. Vlak voor de bevruchting verdwijnt dit kapje.