SPERMIOĢENĒZE: FĀZES UN TO RAKSTUROJUMS - BIOLOĢIJA - 2025

Spermatoģenēzi , spermatic pazīstams arī kā metamorfoze, atbilst minētā pārveidošanas procesā spermatīdiem (vai spermatīdiem) in nobriedušu spermatozoīdiem. Šī fāze notiek, kad spermatids ir pievienots Sertoli šūnām.

Turpretī termins spermatoģenēze attiecas uz haploīdu spermatozoīdu (23 hromosomas) ražošanu no nediferencētas un diploīdām spermatogonijām (46 hromosomas).

Zīdītāja spermatidiem ir raksturīga noapaļota forma un tiem nav flagellum, kas ir pātagas formas papildinājums, kas palīdz kustēties, tipisks spermai. Spermatēm jānobriest spermā, kas spēj veikt savu funkciju: sasniegt olšūnu un pievienoties tai.

Tāpēc viņiem ir jāizveido flagellum morfoloģiski reorganizējoties, tādējādi iegūstot kustīgumu un mijiedarbības spēju. Spermioģenēzes posmus 1963. un 1964. gadā aprakstīja Klermonts un Hellers, pateicoties katras izmaiņas vizualizēšanai, izmantojot cilvēka audos gaismas mikroskopiju.

Spermas diferenciācijas process, kas notiek zīdītājiem, ietver šādus posmus: akrosomālas pūslīša uzbūvi, pārsega veidošanos, kodola rotāciju un kondensāciju.

Fāzes

Golgi fāze

Periodiski skābes granulas, Šifa reaģents, saīsināts PAS, uzkrājas spermatidu Golgi kompleksā.

Akrosomu vezikula

PAS granulās ir daudz glikoproteīnu (olbaltumvielas, kas saistās ar ogļhidrātiem), un tās radīs vezikulāro struktūru, ko sauc par akrosomālo pūslīšu. Golgi fāzes laikā šī pūslīša izmērs palielinās.

Spermas polaritāti nosaka ar akrosomālo pūslīšu stāvokli, un šī struktūra atradīsies spermas priekšējā polā.

Akrosoma ir struktūra, kas satur hidrolītiskos fermentus, piemēram, hialuronidāzi, tripsīnu un akrosīnu, kuru funkcija ir olšūnu pavadajošo šūnu sadalīšanās, hidrolizējot matricas komponentus, piemēram, hialuronskābi.

Šis process ir pazīstams kā akrozomu reakcija, un tas sākas ar kontaktu starp spermu un oocīta ārējo slāni, ko sauc par zona pellucida.

Centriola migrācija

Vēl viens svarīgs Golgi fāzes notikums ir centrioļu migrācija uz spermatidu aizmugurējo reģionu, un notiek to sakārtošana ar plazmas membrānu.

Centriole sākas ar deviņu perifēro mikrotubulu un divu centrālo, kas veido spermas flagellum, montāžu.

Šis mikrotubulu komplekts spēj pārveidot enerģiju - ATP (adenozīna trifosfātu), kas veidojas mitohondrijās - kustībā.

Vāciņa fāze

Akrosomālais pūslis turpina paplašināties šūnas kodola priekšējās puses virzienā, iegūstot ķiveri vai vāciņu. Šajā jomā kodola apvalks deģenerē poras un struktūra sabiezē. Turklāt notiek kondensācija kodolā.

Būtiskas izmaiņas kodolā

Spermoģenēzes laikā notiek virkne topošo spermas kodolu pārveidojumu, piemēram, sablīvēšanās līdz 10% no sākotnējā lieluma un histonu aizstāšana ar protamīniem.

Protamīni ir apmēram 5000 Da proteīni, bagāti ar arginīnu, mazāk lizīna un šķīst ūdenī. Šie proteīni ir izplatīti dažādu sugu spermā un palīdz ārkārtīgi nosodīt DNS gandrīz kristāliskajā struktūrā.

Akrosomu fāze

Notiek spermatidiju orientācijas maiņa: galva ir novietota Sertoli šūnu virzienā, un flagellum - attīstības procesā - sniedzas sēklainās caurules iekšpusē.

Jau sabiezinātais kodols maina savu formu, pagarinot un iegūstot saplacinātu formu. Kodols kopā ar akrozomu priekšējā galā pārvietojas tuvu plazmas membrānai.

Turklāt mikrotubulu reorganizācija notiek cilindriskā struktūrā, kas paplašinās no spermatoīda akrozomas uz aizmugurējo galu.

Runājot par centrioļiem, pēc funkciju pabeigšanas flagellum attīstībā viņi atgriežas kodola aizmugurējā apgabalā un pie tā piestiprinās.

Savienotājgabala izveidošana

Izveidojas virkne modifikāciju, lai veidotu spermu "kaklu". No centriem, kas tagad ir piesaistīti kodolam, izdalās deviņas ievērojama diametra šķiedras, kas asti izplatās ārpus mikrotubulām.

Ņemiet vērā, ka šīs blīvās šķiedras pievienojas kodolam ar flagellum; tāpēc tas ir pazīstams kā "savienojošs gabals".

Starpposma veidošana

Plazmas membrāna mainās, lai apņemtu jaunattīstības flagellum, un mitohondriji nobījas, veidojot spirālveida struktūru ap kaklu, kas stiepjas uz tiešo aizmugurējo reģionu.

Jaunizveidoto reģionu sauc par vidējo gabalu, kas atrodas spermas astē. Tāpat var atšķirt šķiedru apvalku, galveno un galveno daļu.

Mitohondriji rada nepārtrauktu apvalku, kas ieskauj starpposmu, šim slānim ir piramīdas forma un tas piedalās enerģijas veidošanā un spermas kustībās.

Nogatavošanās fāze

Šūnu citoplazmatiskā satura pārpalikumu fagocitizē Sertoli šūnas atlikušo ķermeņu veidā.

Galīgā morfoloģija

Pēc spermoģenēzes sperma ir radikāli mainījusi savu formu un tagad ir specializēta šūna, kas spēj kustēties.

Izveidotajos spermatozoīdos galvas reģionu var diferencēt (2–3 um platumā un 4–5 um garumā), kur atrodas šūnas kodols ar haploīdu ģenētisko slodzi un akrosoma.

Pēc galvas ir starpposms, kurā atrodas centrioles, mitohondriju spirāle un aste, kuras garums ir aptuveni 50 um.

Spermoģenēzes process mainās atkarībā no sugas, lai arī vidēji tas ilgst no vienas līdz trim nedēļām. Eksperimentos, kas veikti ar pelēm, spermas veidošanās process ilgst 34,5 dienas. Turpretī process cilvēkiem notiek gandrīz divreiz ilgāk.

Spermatoģenēze ir pilnīgs process, kas var notikt nepārtraukti, katru dienu veidojot apmēram 100 miljonus spermatozoīdu uz cilvēka sēklinieku.

Spermas izdalīšanās ar ejakulāciju saistīta ar aptuveni 200 miljoniem. Visu mūžu vīrietis var radīt 10 ¹² līdz 10 ¹³ spermas.

Atsauces

1. Karlsons, BM (2005). Cilvēka embrioloģija un attīstības bioloģija. Elsevier.
2. Cheng, CY, & Mruk, DD (2010). Spermatoģenēzes bioloģija: pagātne, tagadne un nākotne. Karaliskās biedrības B filozofiskie darījumi: Bioloģiskās zinātnes, 365 (1546), 1459–1463.
3. Gilberts SF. (2000) Attīstības bioloģija. 6. izdevums. Sunderland (MA): Sinauer Associates. Spermatoģenēze. Pieejams no: ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10095
4. Gonzalez - Merlo, J., & Bosquet, JG (2000). Onkoloģiskā ginekoloģija. Elsevier Spānija.
5. Larsens, WJ, Poters, SS, Skots, WJ un Šermens, LS (2003). Cilvēka embrioloģija. Elsevier ,.
6. Ross, MH un Pawlina, W. (2007). Histoloģija. Teksta un krāsu atlants ar šūnu un molekulāro bioloģiju (iekļauts CD - Rom). Panamerican Medical Ed.
7. Urbina, MT, & Biber, JL (2009). Auglība un mākslīgā vairošanās. Panamerican Medical Ed.
8. Veins, AJ, Kavoussi, LR, Partins, AW, & Novick, AC (2008). Kempbela - Valša uroloģija. Panamerican Medical Ed.