Fazy ​​spermiogenezy i ich charakterystyka

2345
Alexander Pearson
Fazy ​​spermiogenezy i ich charakterystyka

Plik spermiogeneza, Znana również jako metamorfoza plemników, odpowiada procesowi przemiany plemników (lub spermatydów) w dojrzałe plemniki. Ta faza występuje, gdy plemniki są przyczepione do komórek Sertoliego..

Natomiast termin spermatogeneza odnosi się do produkcji haploidalnych plemników (23 chromosomy) z niezróżnicowanych i diploidalnych spermatogonii (46 chromosomów)..

Spermatydy ssaków charakteryzują się zaokrąglonym kształtem i brakiem wici, czyli wyrostka robaczkowego w kształcie bicza, który pomaga w poruszaniu się, typowym dla plemników. Plematydy muszą dojrzeć do postaci plemnika zdolnego do spełnienia swojej funkcji: dotarcia do komórki jajowej i dołączenia do niej.

Z tego powodu muszą rozwinąć wici, reorganizując się morfologicznie, uzyskując w ten sposób ruchliwość i zdolność do interakcji. Fazy ​​spermiogenezy zostały opisane w 1963 i 1964 roku przez Clermonta i Hellera dzięki wizualizacji każdej ze zmian za pomocą mikroskopii świetlnej w tkankach ludzkich..

Proces różnicowania plemników zachodzący u ssaków obejmuje następujące etapy: budowa pęcherzyka akrosomalnego, tworzenie kaptura, rotacja i kondensacja jądra.

Indeks artykułów

  • 1 fazy
    • 1.1 Faza Golgiego
    • 1.2 Faza kapslowania
    • 1.3 Faza akrosomu
    • 1.4 Faza dojrzewania
  • 2 Odnośniki

Fazy

Faza Golgiego

Granulki kwasu nadjodowego, odczynnik Schiffa, w skrócie PAS, gromadzą się w kompleksie plemników Golgiego..

Pęcherzyk akrosomalny

Granulki PAS są bogate w glikoproteiny (białka związane z węglowodanami) i dają początek strukturze pęcherzykowej zwanej pęcherzykiem akrosomalnym. W fazie Golgiego ten pęcherzyk powiększa się.

Biegunowość plemników jest określona przez położenie pęcherzyka akrosomalnego, a struktura ta będzie zlokalizowana w przednim biegunie plemnika.

Akrosom to struktura zawierająca enzymy hydrolityczne, takie jak hialuronidaza, trypsyna i akrozyna, których funkcją jest rozpad komórek towarzyszących oocytowi, hydrolizując składniki macierzy, takie jak kwas hialuronowy..

Proces ten jest znany jako reakcja akrosomalna i rozpoczyna się od kontaktu plemnika z najbardziej zewnętrzną warstwą oocytu, zwaną osłoną przezroczystą..

Migracja centriole

Innym kluczowym wydarzeniem fazy Golgiego jest migracja centrioli do tylnego obszaru plemnika i następuje ich wyrównanie z błoną plazmatyczną..

Centriola przechodzi do złożenia dziewięciu obwodowych mikrotubul i dwóch centralnych, które tworzą wici plemników..

Ten zestaw mikrotubul jest zdolny do przekształcania energii - ATP (trifosforan adenozyny) wytwarzanej w mitochondriach - w ruch..

Faza czapki

Pęcherzyk akrosomalny rozszerza się do przedniej połowy jądra komórkowego, nadając wygląd hełmu lub czapki. W tym obszarze otoczka jądrowa degeneruje swoje pory, a struktura gęstnieje. Ponadto dochodzi do kondensacji jądra.

Główne zmiany w rdzeniu

Podczas spermiogenezy dochodzi do szeregu przemian jądra przyszłego plemnika, takich jak zagęszczenie do 10% początkowej wielkości i zastąpienie histonów przez protaminy..

Protaminy to białka o masie około 5000 Da, bogate w argininę, z mniejszą zawartością lizyny, rozpuszczalne w wodzie. Białka te są powszechne w plemnikach różnych gatunków i pomagają w skrajnym potępieniu DNA w prawie krystalicznej strukturze..

Faza akrosomu

Następuje zmiana orientacji plemnika: głowa skierowana jest w stronę komórek Sertoliego, a wić - w trakcie rozwoju - rozciąga się do wnętrza jajowodu.

Jądro już zagęszczone zmienia swój kształt, wydłużając się i przybierając bardziej spłaszczony kształt. Jądro wraz z akrosomem przemieszcza się blisko błony plazmatycznej na przednim końcu.

Ponadto następuje reorganizacja mikrotubul w cylindrycznej strukturze, która rozszerza się od akrosomu do tylnego końca spermatydu..

Jeśli chodzi o centriole, po wypełnieniu swojej funkcji w rozwoju wici, powracają do tylnego obszaru jądra i przylegają do niego..

Utworzenie łącznika

Następuje szereg modyfikacji tworzących „szyjkę” plemników. Z centrioli, teraz przyczepionych do jądra, wyłania się dziewięć włókien o znacznej średnicy, które rozprzestrzeniają się w ogonie poza mikrotubulami.

Zauważ, że te gęste włókna łączą jądro z wici; z tego powodu nazywany jest „elementem łączącym”.

Tworzenie elementu pośredniego

Błona plazmatyczna przesuwa się, aby otoczyć rozwijającą się wici, a mitochondria przesuwają się, tworząc helikalną strukturę wokół szyi, która rozciąga się do bezpośredniego obszaru tylnego.

Nowo utworzony obszar nazywany jest elementem pośrednim, znajdującym się w ogonie plemnika. Podobnie można rozróżnić włóknistą osłonkę, część główną i część główną.

Mitochondria tworzą ciągłą powłokę, która otacza element pośredni, ta warstwa ma kształt piramidy i uczestniczy w wytwarzaniu energii i ruchach plemników.

Faza dojrzewania

Nadmiar zawartości cytoplazmy komórkowej jest fagocytowany przez komórki Sertoliego w postaci szczątkowych ciał.

Ostateczna morfologia

Po spermiogenezie plemniki radykalnie zmieniły swój kształt i są teraz wyspecjalizowaną komórką zdolną do poruszania się.

W wytworzonych plemnikach można zróżnicować obszar głowy (2-3 um szerokości i 4 do 5 um długości), gdzie znajduje się jądro komórkowe z haploidalnym ładunkiem genetycznym i akrosomem.

Za głową znajduje się region pośredni, w którym znajdują się centriole, helisa mitochondrialna i ogon o długości około 50 um..

Proces spermiogenezy różni się w zależności od gatunku, choć średnio trwa od jednego do trzech tygodni. W eksperymentach przeprowadzonych na myszach proces tworzenia nasienia trwa 34,5 dnia. W przeciwieństwie do tego proces u ludzi trwa prawie dwa razy dłużej.

Spermatogeneza to kompletny proces, który może zachodzić w sposób ciągły, generując około 100 milionów plemników na ludzkie jądro każdego dnia..

Uwolnienie plemników przez wytrysk obejmuje około 200 milionów. Przez całe życie człowiek może produkować od 1012 do 1013 sperma.

Bibliografia

  1. Carlson, B. M. (2005). Embriologia człowieka i biologia rozwoju. Elsevier.
  2. Cheng, C. Y., & Mruk, D. D. (2010). Biologia spermatogenezy: przeszłość, teraźniejszość i przyszłość. Filozoficzne transakcje Towarzystwa Królewskiego B: Nauki biologiczne, 365(1546), 1459-1463.
  3. Gilbert SF. (2000) Biologia rozwojowa. Szósta edycja. Sunderland (MA): Sinauer Associates. Spermatogeneza. Dostępne pod adresem: ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10095
  4. González-Merlo, J., & Bosquet, J. G. (2000). Ginekologia onkologiczna. Elsevier Hiszpania.
  5. Larsen, W. J., Potter, S. S., Scott, W. J. i Sherman, L. S. (2003). Embriologia człowieka. Elsevier,.
  6. Ross, M. H. i Pawlina, W. (2007). Histologia. Atlas tekstu i kolorów z biologią komórkową i molekularną. (W tym Cd-Rom) 5aed. Panamerican Medical Ed..
  7. Urbina, M. T. i Biber, J. L. (2009). Płodność i reprodukcja wspomagana. Panamerican Medical Ed..
  8. Wein, A. J., Kavoussi, L. R., Partin, A. W. i Novick, A. C. (2008). Urologia Campbella-Walsha. Panamerican Medical Ed..

Jeszcze bez komentarzy