Фази сперміогенезу та їх характеристики



The сперміогенез, відома також як метаморфоза сперматозоїдів, що відповідає процесу трансформації сперматід (або сперматід) у зрілу сперму. Ця фаза відбувається, коли сперматіди прикріплені до клітин Сертолі.

На відміну від цього, термічний сперматогенез відноситься до виробництва гаплоїдної сперми (23 хромосоми) з недиференційованої і диплоїдної сперматогонії (46 хромосом)..

Сперматиди ссавця характеризуються округлою формою і відсутністю жгутика, який є бичкоподібним придатком, що сприяє руху, характерному для сперми. Сперматіди повинні дозрівати в сперму, здатну виконувати свою функцію: досягти яйцеклітини і приєднатися до неї.

Тому вони повинні розвивати морфологічно реорганізуючий жгутик, набуваючи таким чином рухливість і здатність до взаємодії. Фази сперміогенезу були описані в 1963 і 1964 роках Клермон і Хеллер, завдяки візуалізації кожної із змін з використанням світлової мікрокопії в тканинах людини..

Процес диференціювання сперми, що виникає у ссавців, включає наступні стадії: побудова акросомного міхура, формування витяжки, обертання і конденсації ядра..

Індекс

  • 1 Фази
    • 1.1. Фаза Гольджі
    • 1.2 Фаза ковпачка
    • 1.3 Акросома фаза
    • 1.4 Фаза дозрівання
  • 2 Посилання

Фази

Фаза Гольджі

У комплексі Гольджі сперматідів накопичуються періодичні кислотні гранули, реагент Шиффа, скорочено ПАС.

Акросомальний міхур

Гранули PAS багаті на глікопротеїни (білки, зв'язані з вуглеводами) і дають початок везикулярній структурі, званій акросомальною везикулою. Під час фази Гольджі згадані везикули збільшуються в розмірах.

Полярність сперматозоїда визначається положенням міхура акросоми і ця структура буде розташована в передньому полюсі сперматозоїда.

Акросома являє собою структуру, що містить гідролітичні ферменти, такі як гіалуронідаза, трипсин і акрозин, функцією яких є розпад клітин, що супроводжують ооцит, гідролізуючи компоненти матриці, такі як гіалуронова кислота..

Цей процес відомий як акросомная реакція і починається з контакту між сперматозоїдами і зовнішнім шаром ооцита, званих зоною pellucida..

Міграція центріолей

Іншою ключовою подією фази Гольджі є міграція центріолей у задню область сперматіда, і відбувається її узгодження з плазматичною мембраною..

Центріоль переходить до збірки дев'яти периферичних мікротрубочок і двох центральних, які складають прапорогени.

Цей набір мікротрубочок здатний перетворювати енергію - АТФ (аденозинтрифосфат), що утворюється в мітохондріях - в русі.

Фаза шапки

Акросомний міхур продовжує розширюватися до передньої половини клітинного ядра, надаючи зовнішній вигляд шолома або ковпачка. У цій зоні ядерна оболонка вироджує її пори, а структура потовщується. Крім того, відбувається конденсація ядра.

Важливі зміни в ядрі

Під час сперміогенезу відбувається серія перетворень ядра майбутньої сперми, таких як ущільнення на 10% початкового розміру і заміна гістонів на протаміни \ t.

Протаминами є білки близько 5000 Да, багаті аргініном, з лізином в меншій пропорції, і розчинні у воді. Ці білки є загальними в спермі різних видів і допомагають екстремальному осуду ДНК в майже кристалічній структурі.

Акросома фаза

Відбувається зміна орієнтації сперматіда: голова розташована до клітин Сертолі, а джгутик - у процесі розвитку - проходить всередині семенної трубки.

Вже конденсоване ядро ​​змінює свою форму, подовжує і приймає більш сплюснуту форму. Ядро разом з акросомою рухається поблизу плазматичної мембрани на передньому кінці.

Крім того, реорганізація мікротрубочок відбувається в циліндричній структурі, яка розширюється від акросоми до заднього кінця сперматіда..

Що стосується центріолей, то після завершення їх функції в розвитку жгутика вони повертаються в задню зону ядра і дотримуються цього..

Формування з'єднувального елемента

Ряд модифікацій відбувається, щоб сформувати "шию" сперми. Від центріолей, прикріплених зараз до ядра, дев'ять волокон важливого діаметра проростають, поширюючись на хвіст поза мікротрубочок \ t.

Зауважимо, що ці щільні волокна пов'язують ядро ​​з джгутиком; тому він відомий як "частина з'єднання".

Формування проміжної деталі

Плазмову мембрану зміщують, щоб обернути розвивається джгутик, і мітохондрії рухаються, щоб сформувати спіральну структуру навколо шиї, яка поширюється на безпосередню задню область.

Нова утворена область називається проміжною частиною, розташованою в хвості сперми. Також можна розрізнити волокнисту оболонку, основний шматок і головну частину.

Мітохондрії походять з безперервної оболонки, що оточує проміжну частину, цей шар має форму піраміди і бере участь у генерації енергії і рухів сперми.

Фаза дозрівання

Надлишковий клітинний цитоплазматичний вміст - фагоцитоз клітинами Сертолі, у вигляді залишкових тіл.

Заключна морфологія

Після сперміогенезу сперматозоїди радикально змінила свою форму і тепер є спеціалізованою клітиною з рухливості.

У сформованій спермі область голови може бути диференційованою (2-3 мкм в ширину і від 4 до 5 мкм в довжину), де ядро ​​клітини розташоване з гаплоїдним генетичним навантаженням і акросомою..

Задня до голови розташована проміжна область, де розташовані центріоли, спіраль мітохондрій і хвіст довжиною близько 50 мкм..

Процес сперміогенезу варіює в залежності від виду, хоча в середньому він коливається від одного до трьох тижнів. В експериментах, проведених на мишах, процес формування сперми займає 34,5 днів. Навпаки, процес у людей займає майже вдвічі більше часу.

Сперматогенез - це повний процес, який може відбуватися безперервно, генеруючи близько 100 мільйонів сперматозоїдів на яєчко людини щодня.

Вивільнення сперми шляхом еякуляції становить близько 200 мільйонів. Протягом всього життя людина може виробляти з 1012 до 1013 сперми.

Список літератури

  1. Карлсон, Б. М. (2005). Ембріологія людини і біологія розвитку. Elsevier.
  2. Cheng, C. Y., & Mruk, D. D. (2010). Біологія сперматогенезу: минуле, сьогодення і майбутнє. Філософські операції Королівського суспільства B: Біологічні науки, 365(1546), 1459-1463.
  3. Гілберт С.Ф. (2000) Біологія розвитку. 6-е видання. Сандерленд (Массачусетс): Sinauer Associates. Сперматогенез Доступно з: ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10095
  4. González-Merlo, J., & Bosquet, J.G. (2000). Гінекологічна онкологія. Elsevier Іспанія.
  5. Larsen, W.J., Potter, S.S., Scott, W.J., & Sherman, L.S. (2003). Ембріологія людини. Elsevier,.
  6. Ross, M. H., & Pawlina, W. (2007). Гістологія Текст і колір Атласу з клітинною та молекулярною біологією. (Включає Cd-Rom) 5aed. Ed. Panamericana Medical.
  7. Урбіна, М. Т., & Biber, J. L. (2009). Народжуваність і асистувана репродукція. Ed. Panamericana Medical.
  8. Wein, A.J., Kavoussi, L.R., Partin, A.W., & Novick, A.C. (2008). Кемпбелл-Уолш Урологія. Ed. Panamericana Medical.