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O espermatozóide apresenta carga elétrica negativa, mais acentuada na região da cabeça do que na da cauda. Entretanto, ao longo da célula, a carga também sofre variações.

Os espermatozóides são muito sensíveis a variações de temperatura entre 35°C a 5°C. As alterações provocadas pelo frio desestabilizam a estrutura fluida da membrana plasmática, causando perda de sua integridade e da função celular. Ocorrem alterações na peça intermediária, inativação das mitocôndrias, a cauda se dobra e a movimentação espermática cessa.

Este conjunto de alterações causadas pela queda rápida da temperatura é denominado de choque térmico. Os efeitos do frio dependem da taxa de resfriamento, da variação de temperatura e da espécie. Em mamíferos, as espécies mais resistentes ao choque térmico são aquelas que apresentam maior taxa de colesterol - fosfolipídios na membrana e maior grau de saturação de fosfolipídios.

  • Sensibilidade ao choque térmico:
     Extremamente sensíveis: Espermatozóides de suínos;
     Muito sensíveis: Espermatozóides de touro, de carneiro, de eqüinos;
     Pouco sensíveis: Espermatozóides de cão e de gato;
     Mais resistentes: Espermatozóides de coelhos, de humanos e de aves.

Testes de integridade da membrana plasmática

A integridade da membrana plasmática, tanto estrutural quanto funcional, é importante para a viabilidade e a capacidade de fertilização do espermatozóide. Um teste utilizado para a avaliação da integridade estrutural da membrana, é a coloração com sondas fluorescentes. Os corantes utilizados são:
     - o diacetato de carboxifluoresceína (DIC), que é permeável à membrana plasmática e dentro da célula é reesterificado tornando-se impermeável;
     - o iodeto de propídeo (IP), que é impermeável à membrana e tem afinidade com os ácidos nucléicos.

O DIC penetra nas células corando-as de verde, e permanece apenas nas que possuem a membrana integra, visto que se torna impermeável. Já o IP penetra nas células com lesão na membrana, liga-se ao DNA, e cora esta de vermelho.

A avaliação da integridade funcional da membrana é feita através do teste hiposmótico

Este teste consiste em colocar o sêmen em meio hiposmótico e observar, através de microscopia ou de contraste de fase, as modificações ocorridas na célula. Na tentativa de equilibrar o meio interno e externo, os espermatozóides com membranas íntegras promovem influxo de água, o que causa um edema na cauda e conseqüente enrolamento desta.