Akrosoma yra terminas, naudojamas apibūdinti vezikulinį organelį, kuris yra prieš stuburinių ir bestuburių gyvūnų spermos ląstelių (spermatozoidų) branduolį ir kurį sudaro specialiai sukonfigūruoti baltymai ir fermentai.
Sperma yra lytinės ir lytinės ląstelės. Jie turi pusę juos sukėlusio organizmo genetinio krūvio, tai yra, yra haploidinės ląstelės, o jų pagrindinė funkcija yra apvaisinti moters pagamintas kiaušialąstę, kad būtų suformuotas naujas genetiškai skirtingas individas.
Daugelio gyvūnų sperma yra judriosios ląstelės, kurių kūnas yra padalintas į du aiškiai apibrėžtus regionus: galvą ir uodegą, kuriuos abu dengia ta pati plazmos membrana. Galva yra ta dalis, kurioje yra branduolys ir didelė citozolio dalis, o uodega yra žvynelinės struktūros, tarnaujančios judrumui.
Akromosoma yra spermatozoidų galvutėje, konkrečiai distaliniame gale, dengiančioje praktiškai visą ląstelės paviršių, o baltymai, esantys šioje pūslelėje, tręšimo metu turi specialias funkcijas.
Akrosomų funkcijos
Spermos struktūros ir akrosomos vietos schema (Šaltinis: „Gevictor“ per „Wikimedia Commons“)
Apvaisinimo proceso metu akrosomos atlieka pagrindinę funkciją spermatozoidų prisitvirtinimo prie kiaušialąstės zona pellucida srityje (tai yra šios moters gametinės ląstelės išorinis gaubtas), tai parodė kai kurie susiję nevaisingumo tyrimai. su šios vezikulinės struktūros defektais.
Kai kuriuose moksliniuose straipsniuose galima rasti šių organelių aprašymus, kur jie minimi kaip „panašūs į ląstelių lizosomas“, nes jie yra saccule formos struktūros, atliekančios skirtingus tarpląstelinius virškinimo ir gynybos tikslus.
Taigi, šių spermos pūslelių funkcija yra skaidyti zona pellucida komponentus, tuo tarpu spermatozoidai kiaušialąstės link susilieja su jos membrana ir ją apvaisina.
Mokymai
Akromosomos morfologija skirtingose rūšyse labai skiriasi, tačiau beveik visada tai yra vezikulinė struktūra, gaunama iš Golgi komplekso, kuri yra susintetinta ir surenkama ankstyvose spermiogenezės stadijose (spermatozoidų diferenciacija į spermą).
Akrosominę pūslelę riboja dvi membranos, vadinamos akrosominėmis membranomis, kurios yra viena vidinė ir viena išorinė. Šiose membranose yra skirtingų struktūrinių ir nestruktūrinių komponentų, baltymų ir skirtingų tipų fermentų, kurie yra svarbūs vidinei matricai sudaryti.
Šie vidiniai komponentai dalyvauja akrosominės matricos išsisklaidyme, spermos įsiskverbime per kiaušialąstės zona pellucida (tarpląsteliniame apvalkale) ir sąveikoje tarp abiejų gametikos ląstelių plazminių membranų.
Kaip formuojasi akrosoma?
Spermogenezės pradžioje, kai mejozė yra baigta, suapvalintos haploidinės ląstelės keičia savo formą į tą, kuri būdinga spermai.
Šio proceso metu „Golgi“ kompleksas yra gerai matoma tankiai supakuotų kanalėlių ir pūslelių, esančių regionuose šalia branduolio polių, sistema. Kai kurios pūslelės, gautos iš Golgi komplekso, padidėja ir padidėja smulkių granuliuotų komponentų koncentracija.
Kiekviena smulki granulė išskiria savo turtingą glikoproteinų kiekį šių didesnių pūslelių viduje. Būtent tai kai kurie autoriai vadina formuojamąja akrosomine sistema, iš kurios vėliau formuojasi spermos galvos gaubtas ir akrosoma.
Kartu su granulių „pakrovimo“ procesu, šios pūslelės taip pat gauna daugybę glikoproteinų, kurie yra sintetinami ir aktyviai pernešami į juos.
Graužikams spermosgenezės metu akrosominės spermos sistemos formavimo ir evoliucijos procesas vyksta keturiomis fazėmis. Pirmoji yra žinoma kaip Golgi fazė ir yra tada, kai iš „Golgi“ komplekso paviršiaus paviršiaus saccules formuojamos „pro-acrosomal“ granulės.
Vėliau šios granulės susilieja, sudarydamos vieningą akrosominę granulę, kuri pailgėja dėl naujų baltymų perkėlimo iš Golgi komplekso (antroji fazė). Trečioji fazė yra žinoma kaip akrosominė fazė ir susideda iš akrosomos pusrutulio struktūrinės struktūros.
Ketvirtoji fazė, dar vadinama brendimo faze, yra susijusi su skirtingais branduolinės morfologijos pokyčiais (susidaranti akrosoma yra arti branduolio) ir su akrosomos migracija bei jos pasiskirstymu ląstelėje. .
Reakcija
Kaip minėta, akrosoma yra pūslelė, kuri skiriasi nuo spermos Golgi komplekso. Procesas, kurio metu šios pūslelės turinys išsiskiria prieš suliejant kiaušialąstę ir spermą lytinio dauginimosi metu, yra žinomas kaip akrosomos reakcija.
Ši reakcija, kaip ir akrosomų morfologija, labai skiriasi įvairioms rūšims, ypač tarp stuburinių ir bestuburių; tačiau abiem atvejais tai yra labai reguliuojamas įvykis.
Akrosominė reakcija (Šaltinis: „Cremaster“ per „Wikimedia Commons“)
Bendrosios aplinkybės
Akromosominė reakcija įvyksta tik tada, kai patinas išskiria spermą į moters lytinius takus ir patenka į kiaušides, kuriose yra kiaušiniai, o tai reiškia, kad šios ląstelės anksčiau buvo subrendusios du kartus:
- Tranzitas per gleivinę (lytinėse lytinėse liaukose)
- Treniruotės (vykstant tranzitu per moters lytinius takus)
Tik apmokyti spermatozoidai molekuliniu požiūriu yra pajėgūs „atpažinti“ zona pellucida ir prisijungti prie jos, nes tai yra procesas, kurį vykdo angliavandeniai, kuriuos atpažįsta specifiniai spermos membranos receptoriai.
Kai spermatozoidas susijungia su kiaušinio zona pellucida, suaktyvinami nuo kalcio priklausomi signalizacijos keliai, sukeliantys akrosomos egzocitozę, kuri prasideda išorinės akrosominės membranos susiliejimu su spermos plazmos membrana.
Apvaisinimas, tai yra, moters ir vyro branduolių susiliejimas kiaušialąstės citozolyje yra įmanomas tik per akrosominę reakciją, nes spermatozoidai naudoja šioje pūslelėje esančius fermentus, norėdami peržengti zona pellucida ir pasiekti membraną kiaušialąstės plazma.
Fermentai
Akrosominiame liumene yra keletas fermentų; Panašiai kaip ir lizosomose, yra kai kurių rūgščių glikohidrolazių, proteazių, esterazių, rūgščių fosfatazių ir arilsulfatazių.
Tarp akrosominių proteinazių ir peptidazių yra akrosinas, labiausiai tyrinėtas fermentas akrosomoje ir kuris yra endoproteinazė, turintis savybių, panašių į kasos tripsino savybes. Jo buvimas patvirtintas bent jau visiems žinduoliams. Jis yra neaktyvios formos proakrosinas.
Kai kuriose literatūrose teigiama, kad šis fermentas taip pat gali būti randamas spermos paviršiuje, kur proakrosino / akrosino kompleksas yra vienas iš receptorių, būtinų zona pellucida atpažinimui.
Akromosomose taip pat gausu glikozidazės fermentų, o geriausiai žinoma yra hialuronidazė, susijusi su išorine akrosomine membrana ir spermos plazmine membrana.
Tarp lipazės fermentų, esančių akrosomose, išsiskiria fosfolipazė A2 ir fosfolipazė C. Jie taip pat turi fosfatazes, tokias kaip šarminė fosfatazė ir kai kurios ATPazės.
Nuorodos
- Abou-Haila, A., ir Tulsiani, DR (2000). Žinduolių spermos akrosoma: formavimasis, turinys ir funkcija. Biochemijos ir biofizikos archyvai, 379 (2), 173–182.
- Berruti, G., ir Paiardi, C. (2011). Akromosomų biogenezė: Peržiūrėkite senus klausimus, kad gautumėte naujų įžvalgų. Spermatogenezė, 1 (2), 95–98.
- Dan, JC (1956). Akrosominė reakcija. Tarptautinėje citologijos apžvalgoje (5 tomas, p. 365–393). Akademinė spauda.
- Dan, JC (1967). Arozominė reakcija ir lizinai. Tręšime (p. 237–293). Akademinė spauda.
- Khawar, MB, Gao, H., ir Li, W. (2019). Žinduolių akrosomų biogenezės mechanizmas. Ląstelių ir raidos biologijos ribos, 1955 m., 7 d.
- Saliamonas, EP, Bergas, LR ir Martinas, DW (2011). Biologija (9-asis leidimas). Brooks / Cole, Cengage mokymasis: JAV.
- Zaneveld, LJD ir De Jonge, CJ (1991). Žinduolių spermos akrosominiai fermentai ir akrosomų reakcija. Lyginamojoje žinduolių apvaisinimo apžvalgoje (p. 63–79). „Springer“, Bostonas, MA.