- faze
- Golgijeva faza
- Akrosomni vezikuli
- Centriolna migracija
- Faza čepa
- Velike promjene u jezgri
- Faza akrosoma
- Formiranje vezivnog dijela
- Izrada međupredmetnog djela
- Faza zrenja
- Završna morfologija
- Reference
Spermatogeneza, također poznat kao Spermatička metamorfoze, odgovara procesu transformacije spermatids (ili spermatids) u zrelim spermatozoidima. Ova faza nastaje kada su spermatidi pričvršćeni na Sertolijeve stanice.
Suprotno tome, pojam spermatogeneze odnosi se na proizvodnju haploidnih spermatozoida (23 kromosoma) iz nediferencirane i diploidne spermatogonije (46 kromosoma).
Za spermatide sisavca je karakteristično da imaju zaobljeni oblik i nedostaje flagellum, što je dodatak u obliku biča koji pomaže kretanju, tipičan za spermu. Spermatide moraju sazrijeti u spermi koja može obavljati svoju funkciju: dostići jajnik i pridružiti mu se.
Stoga moraju razviti flagellum morfološki reorganizaciju, čime će steći pokretljivost i sposobnost interakcije. Stadij spermiogeneze opisali su 1963. i 1964. Clermont i Heller, zahvaljujući vizualizaciji svake od promjena pomoću svjetlosne mikrokopije u ljudskim tkivima.
Postupak diferencijacije sperme koji se događa kod sisavaca uključuje sljedeće faze: izgradnja akrosomskog vezikula, stvaranje kapuljače, rotacija i kondenzacija jezgre.
faze
Golgijeva faza
Granule periodične kiseline, Schiffov reagens, skraćeno PAS, akumuliraju se u Golgijevom kompleksu spermatida.
Akrosomni vezikuli
PAS granule bogate su glikoproteinima (proteinima vezanim na ugljikohidrate) i stvorit će vezikularnu strukturu nazvanu akrosomni vezikuli. Tijekom Golgijeve faze, ovaj se vezikuli povećavaju u veličini.
Polaritet sperme definiran je položajem akrosomskog vezikula i ta će se struktura nalaziti u prednjem polu sperme.
Akrosom je struktura koja sadrži hidrolizne enzime, kao što su hijaluronidaza, tripsin i akrosin, čija je funkcija raspad stanica koje prate oocit, hidroliziranje komponenata matriksa, poput hijaluronske kiseline.
Ovaj je postupak poznat kao akrosomska reakcija i započinje kontaktom sperme i najudaljenijim slojem oocita, zvanim zona pellucida.
Centriolna migracija
Drugi ključni događaj Golgijeve faze je migracija centriola u posteriorno područje spermatida i dolazi do njihovog usklađivanja s plazma membranom.
Centriole nastavlja skupljanje devet perifernih mikrotubula i dvije središnje koje čine flagellum sperme.
Ovaj skup mikrotubula može transformirati energiju - ATP (adenozin trifosfat) koji nastaje u mitohondrijama - u pokret.
Faza čepa
Akrosomska vezikula nastavlja se proširiti prema prednjoj polovici staničnog jezgra, dajući izgled kacige ili kape. U ovom području nuklearna ovojnica degenerira svoje pore i struktura se zgušnjava. Uz to dolazi do kondenzacije jezgre.
Velike promjene u jezgri
Tijekom spermiogeneze dolazi do niza transformacija jezgre buduće sperme, poput zbijanja na 10% početne veličine i zamjene histona protaminima.
Protamin je protein od oko 5000 Da, bogat argininom, s manje lizina i topiv u vodi. Ti su proteini uobičajeni u spermi različitih vrsta i pomažu u najoštrijoj osudi DNK u gotovo kristalnoj strukturi.
Faza akrosoma
Dolazi do promjene orijentacije spermatida: glava je raspoređena prema Sertolijevim stanicama, a flagellum se u procesu razvoja proširuje u unutrašnjost sjemenske cijevi.
Već kondenzirano jezgro mijenja svoj oblik, produljuje se i poprima složeniji oblik. Nukleus, zajedno s akrosomom, putuje blizu plazma membrane na prednjem kraju.
Pored toga, reorganizacija mikrotubula događa se u cilindričnu strukturu koja se širi od akrosoma do stražnjeg kraja spermatida.
Što se tiče centriola, nakon što dovrše svoju funkciju u razvoju flagelluma, oni se vraćaju u posteriorno područje jezgre i pridržavaju se ga.
Formiranje vezivnog dijela
Niz modifikacija događa se u obliku "vrata" sperme. Iz centriole, sada vezane za jezgru, izviru devet vlakana značajnog promjera koja se šire u rep izvan mikrotubula.
Imajte na umu da se ta gusta vlakna spajaju u jezgru s flagellumom; otuda je poznat i kao "spojni komad".
Izrada međupredmetnog djela
Plazmatska membrana se pomiče kako bi obuhvatila žlijeb u razvoju, a mitohondrija se pomiče tako da formira spiralnu strukturu oko vrata koja se proteže do neposredne stražnje regije.
Novoformirana regija naziva se srednji komad, smješten u repu sperme. Isto tako, mogu se razlikovati vlaknasti omotač, glavni dio i glavni dio.
Mitohondrije nastaju neprekidnim pokrovom koji okružuje međufazni komad, ovaj sloj ima oblik piramide i sudjeluje u stvaranju energije i u kretanju sperme.
Faza zrenja
Višak staničnog citoplazmatskog sadržaja fagocitozira se Sertolijevim stanicama, u obliku zaostalih tijela.
Završna morfologija
Nakon spermiogeneze, sperma je radikalno promijenila oblik i sada je specijalizirana stanica sposobna za kretanje.
U generiranom spermiju može se razlikovati područje glave (širine od 2 do 3 um i duljine od 4 do 5 um), gdje se nalaze stanične jezgre s haploidnim genetskim opterećenjem i akrosomom.
Nakon glave je srednje područje u kojem se nalaze centriole, mitohondrijalna spirala i rep duljine oko 50 um.
Proces spermiogeneze varira ovisno o vrsti, iako u prosjeku traje od jednog do tri tjedna. U eksperimentima na miševima proces formiranja sperme traje 34,5 dana. Suprotno tome, proces kod ljudi traje gotovo dvostruko duže.
Spermatogeneza je cjelovit proces koji se može odvijati kontinuirano, stvarajući oko 100 milijuna spermija po ljudskom testisu dnevno.
Ispuštanje sperme ejakulacijom uključuje oko 200 milijuna. Tijekom cijelog svog života čovjek može proizvesti 10 12 do 10 13 spermija.
Reference
- Carlson, BM (2005). Ljudska embriologija i razvojna biologija. Elsevier.
- Cheng, CY i Mruk, DD (2010). Biologija spermatogeneze: prošlost, sadašnjost i budućnost. Filozofske transakcije Kraljevskog društva B: Biological Sciences, 365 (1546), 1459–1463.
- Gilbert SF. (2000) Razvojna biologija. 6. izdanje Sunderland (MA): Sinauer Associates. Spermatogeneze. Dostupno na: ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10095
- González - Merlo, J., i Bosquet, JG (2000). Onkološka ginekologija. Elsevier Španjolska.
- Larsen, WJ, Potter, SS, Scott, WJ i Sherman, LS (2003). Ljudska embriologija. Elsevier,.
- Ross, MH, i Pawlina, W. (2007). Histologija. Tekst i atlas u boji s staničnom i molekularnom biologijom (uključuje CD - Rom) 5aed. Panamerican Medical Ed.
- Urbina, MT, i Biber, JL (2009). Plodnost i potpomognuta reprodukcija. Panamerican Medical Ed.
- Wein, AJ, Kavoussi, LR, Partin, AW i Novick, AC (2008). Campbell - Walsh urologija. Panamerican Medical Ed.