SPERMIOGENEZĖ: FAZĖS IR JŲ YPATYBĖS - BIOLOGIJA - 2025

Spermatogenezės , Spermatic taip pat žinomas kaip metamorfozėje, atitinka transformacijos proceso spermatozoidų (arba spermatozoidų) brandžiąja spermatozoidų. Ši fazė įvyksta, kai spermatidai yra pritvirtinti prie Sertoli ląstelių.

Priešingai, terminas spermatogenezė reiškia haploidinių spermatozoidų (23 chromosomos) susidarymą iš nediferencijuotų ir diploidinių spermatogonijų (46 chromosomos).

Žinduolio spermatozoidai pasižymi apvalia forma ir be žiedkočio, kuris yra plauko formos priedėlis, padedantis judėti, būdingas spermai. Spermatozoidai turi subręsti į spermą, galinčią atlikti savo funkciją: pasiekti kiaušialąstę ir prisijungti prie jos.

Todėl jie turi išvystyti lapelį morfologiškai persiorientuodami, taip įgydami judrumą ir sąveikos gebėjimus. Spermiogenezės stadijas 1963 ir 1964 metais aprašė Clermont ir Heller, dėka kiekvieno pokyčio vizualizacijos naudojant žmogaus audinių šviesos mikroskopiją.

Žinduoliams vykstantis spermos diferenciacijos procesas apima šiuos etapus: akrosominės pūslelės statybą, gaubto formavimąsi, branduolio sukimąsi ir kondensaciją.

Fazės

Golgi fazė

Periodinės rūgšties granulės, Schifo reagentas, sutrumpintai PAS, kaupiasi spermatidų komplekse „Golgi“.

Akrosominė pūslelė

PAS granulėse gausu glikoproteinų (baltymų, sujungtų su angliavandeniais) ir susidarys vezikulinė struktūra, vadinama akrosomine pūsleline. Golgi fazės metu šios pūslelės padidėja.

Spermos poliškumą apibūdina akrosominės pūslelės padėtis ir ši struktūra bus spermos priekiniame poliuje.

Akrosoma yra struktūra, kurioje yra hidrolizinių fermentų, tokių kaip hialuronidazė, tripsinas ir akrosinas, kurių funkcija yra ląstelių, lydinčių oocitą, dezintegracija, hidrolizuojant matricos komponentus, tokius kaip hialurono rūgštis.

Šis procesas yra žinomas kaip akrozominė reakcija ir prasideda nuo spermos kontakto su išoriniu oocito sluoksniu, vadinamu zona pellucida.

Centriole migracija

Kitas svarbus Golgi fazės įvykis yra centridolių migracija į spermatidės užpakalinę sritį ir atsiranda jų sulyginimas su plazmos membrana.

Centriolas surenka devynis periferinius mikrotubules ir du centrinius, sudarančius spermos žvakes.

Šis mikrotubulų rinkinys sugeba energiją - ATP (adenozino trifosfatą), susidariusią mitochondrijose, paversti judesiu.

Dangtelio fazė

Akrosominė pūslelė plečiasi link priekinės ląstelės branduolio pusės, sukurdama šalmą ar dangtelį. Šioje srityje branduolinis apvalkalas degeneruoja savo poras ir struktūra sutirštėja. Papildomai įvyksta šerdies kondensacija.

Pagrindiniai pokyčiai branduolyje

Spermogenezės metu įvyksta daugybė būsimo spermos branduolių transformacijų, tokių kaip sutankinimas iki 10% pradinio dydžio ir histonų pakeitimas protaminais.

Protaminai yra maždaug 5000 Da baltymai, turtingi argininu, turintys mažiau lizino ir tirpūs vandenyje. Šie baltymai yra paplitę skirtingų rūšių spermoje ir padeda iš esmės pasmerkti DNR beveik kristalinėje struktūroje.

Akrosomos fazė

Pasikeičia spermatidės orientacija: galva yra nukreipta į Sertoli ląsteles, o žievė - vystymosi procese - tęsiasi į sėklinio vamzdelio vidų.

Jau sutirštėjęs branduolys keičia savo formą, pailgėja ir įgauna plokštesnę formą. Branduolys kartu su akrosoma eina arti plazmos membranos priekiniame gale.

Be to, įvyksta mikrotubulų pertvarkymas į cilindrinę struktūrą, kuri plečiasi nuo akrosomos iki užpakalinio spermatidinio galo.

Kalbant apie centrioles, atlikę savo funkciją kuriant flegelį, jie grįžta į užpakalinį branduolio plotą ir jo laikosi.

Jungiamojo gabalo formavimas

Spermos „kaklui“ formuoti atliekama daugybė modifikacijų. Iš centridolių, dabar pritvirtintų prie branduolio, išsiskiria devyni nemažo skersmens pluoštai, pasklidę uodegoje už mikrotubulų.

Atkreipkite dėmesį, kad šie tankūs pluoštai jungiasi su branduoliu su žiedkočiu; taigi jis žinomas kaip „jungiamasis kūrinys“.

Tarpinio kūrinio formavimas

Plazminės membranos pasislenka, kad apgaubtų besivystančią žvakutę, ir mitochondrijos pasislenka, sudarydamos spiralinę struktūrą aplink kaklą, besitęsiančią tiesia užpakaline sritimi.

Naujai suformuotas regionas vadinamas viduriniu gabalu, esančiu spermos uodegoje. Taip pat galima atskirti pluoštinį apvalkalą, pagrindinę ir pagrindinę dalis.

Mitochondrijos yra ištisinis gaubtas, apimantis tarpinį gabalą. Šis sluoksnis yra piramidės formos ir dalyvauja energijos generavime bei spermos judėjime.

Nokinimo fazė

Ląstelinės citoplazmos turinio perteklių fagocitizuoja Sertoli ląstelės likusių kūnų pavidalu.

Galutinė morfologija

Po spermiogenezės sperma radikaliai pakeitė savo formą ir dabar yra specializuota ląstelė, galinti judėti.

Sukurtoje spermoje gali būti diferencijuojama galvos sritis (2–3 um pločio ir 4–5 um ilgio), kur yra ląstelės branduolys su haploidine genetine apkrova ir akrosoma.

Po galva yra tarpinė sritis, kurioje yra centrioleliai, mitochondrinė spiralė ir maždaug 50 um ilgio uodega.

Spermogenezės procesas skiriasi priklausomai nuo rūšies, nors vidutiniškai jis trunka nuo vienos iki trijų savaičių. Eksperimentuose, atliktuose su pelėmis, spermos susidarymo procesas užtrunka 34,5 dienos. Priešingai, procesas žmonėms trunka beveik dvigubai ilgiau.

Spermatogenezė yra ištisas procesas, kuris gali vykti nuolat, kiekvienoje žmogaus sėklidėje kiekvieną dieną sukuriant apie 100 milijonų spermos.

Spermos išsiskyrimas ejakuliacijos metu apima apie 200 mln. Per visą savo gyvenimą, vyras gali pagaminti 10 ¹² , kad 10 ¹³ spermą.

Nuorodos

1. Carlsonas, BM (2005). Žmogaus embriologija ir raidos biologija. Elsevier.
2. Cheng, CY ir Mruk, D. D. (2010). Spermatogenezės biologija: praeitis, dabartis ir ateitis. Karališkosios draugijos B filosofiniai sandoriai: Biologijos mokslai, 365 (1546), 1459–1463.
3. Gilbertas SF. (2000) Vystymosi biologija. 6-asis leidimas. „Sunderland“ (MA): „Sinauer Associates“. Spermatogenezė. Galima įsigyti iš: ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10095
4. González - Merlo, J., & Bosquet, JG (2000). Onkologinė ginekologija. Elsevier Ispanija.
5. Larsen, WJ, Potter, SS, Scott, WJ, & Sherman, LS (2003). Žmogaus embriologija. Elsevier,.
6. Ross, MH ir Pawlina, W. (2007). Histologija. Teksto ir spalvų atlasas su ląstelių ir molekuline biologija (apima CD - Rom). Panamerican Medical Ed.
7. Urbina, MT, & Biber, JL (2009). Vaisingumas ir pagalbinis apvaisinimas. Panamerican Medical Ed.
8. Wein, AJ, Kavoussi, LR, Partin, AW, & Novick, AC (2008). Campbell - Walsh urologija. Panamerican Medical Ed.