Регуляция активности и направления движения сперматозоидов обусловлена некими сигналами, которые обеспечивают взаимодействие гамет на расстоянии.
Различают хемокинез — процессы, регулирующие активность движения спермиев, и хемотаксис — процессы, регулирующие направление их движения.
У многих морских животных с наружным осеменением (например, у кишечнополостных, моллюсков, иглокожих, первичнохордовых) описаны привлекающие спермин вещества, или аттрактанты (от лат. attractio — притяжение), которые выделяются яйцом во внешнюю среду. Природа этих видоспецифических аттрактантов мало изучена. Иногда выделение такого рода гамонов приурочено к определенной стадии оогенеза. Например, у некоторых кишечнополостных яйцо приобретает способность привлекать сперматозоиды только по завершении второго мейотического деления.
У морских ежей из студенистой оболочки яйца выделены небольшие пептиды, насчитывающие 10-14 аминокислотных остатков, которые видоспецифически стимулируют и метаболизм сперматозоидов, и их подвижность. Наиболее подробно исследованы теракт, пептид, полученный из яиц Strongylocentrotus purpuratus, и резакт, выделенный из яиц Arbacia punctulata. Сходные пептиды (SAP, sperm activating peptides) обнаружены у представителей всех отрядов морских ежей. Все они имеют видовую специфику и не могут активировать спермии другого вида. Диффундируя в морскую воду, эти пептиды оказывают не только активирующее, но и положительное хемотаксическое действие на сперматозоиды своего вида. При этом, например, скорость движения сперматозоида в градиенте резакта возрастает до 130 мкм/с.
Указанные пептиды взаимодействуют со специфическими рецепторами плазматической мембраны сперматозоида. Рецепторы сперакта и резакта представляют собой кислые гликопротеины молекулярной массой соответственно 77 и 160 кДа. Эти рецепторы либо связаны с гуанилилциклазой (как в случае рецептора сперакта), либо сами обладают гуанилилциклазной активностью (рецептор резакта). Уже через 3 с после взаимодействия мембраны с сигнальным пептидом гуанилатциклаза дефосфорилируется и приходит в активное состояние. В результате этого в клетке накапливается цГМФ, активируются протеинкиназы, индуцируется приток Nа+ и отток Н+ из спермия, что приводит к увеличению внутриклеточного pH, стимуляции скорости дыхания и усиленной активности жгутика.