Spermiogenetické fázy a ich charakteristika



espermiogénesis, tiež známy ako metamorfóza spermií, zodpovedá procesu transformácie spermatidov (alebo spermatidov) v zrelých spermiách. Táto fáza nastáva, keď sú spermatidy pripojené k Sertoliho bunkám.

Naopak, termálna spermatogenéza znamená produkciu haploidných spermií (23 chromozómov) z nediferencovanej a diploidnej spermatogónie (46 chromozómov).

Spermie cicavca sa vyznačujú zaobleným tvarom a chýbajú bičíkom, čo je bičovitý prívesok, ktorý pomáha pohybu, typickému pre spermie. Spermatidy musia dozrieť do spermií schopných vykonávať svoju funkciu: dosiahnuť vajíčko a pripojiť sa k nemu.

Preto musia vyvinúť morfologicky reorganizáciu bičíka, čím sa získa motilita a schopnosť interakcie. Fázy spermiogenézy boli opísané v rokoch 1963 a 1964 Clermontom a Hellerom, vďaka vizualizácii každej zmeny pomocou svetelnej mikroskopie v ľudských tkanivách..

Proces diferenciácie spermií, ktorý sa vyskytuje u cicavcov, zahŕňa nasledujúce štádiá: konštrukciu akrozómového vezikula, tvorbu kapucne, rotáciu a kondenzáciu jadra.

index

  • 1 Fázy
    • 1,1 Golgiho fáza
    • 1.2 Fáza fázy
    • 1.3
    • 1.4 Fáza zrenia
  • 2 Referencie

fázy

Golgiho fáza

V Golgiho komplexe spermií akumulujú granule kyseliny jodistej, Schiffovo činidlo, skrátene PAS.

Akrozomálne vezikuly

PAS granule sú bohaté na glykoproteíny (proteíny viazané na sacharidy) a spôsobia vznik vezikulárnej štruktúry nazývanej akrozomálne vezikuly. Počas Golgiho fázy sa uvedená vezikula zväčšuje.

Polarita spermie je definovaná polohou akrozómového vezikula a táto štruktúra bude umiestnená v prednom póle spermatozoonu..

Akrozóm je štruktúra, ktorá obsahuje hydrolytické enzýmy, ako je hyaluronidáza, trypsín a acrosín, ktorých funkciou je rozpad buniek, ktoré sprevádzajú oocyt, hydrolyzujúc zložky matrice, ako je kyselina hyalurónová..

Tento proces je známy ako reakcia akrozómov a začína kontaktom medzi spermiami a najvzdialenejšou vrstvou oocytu, nazývanou zona pellucida..

Migrácia centrioles

Ďalšou kľúčovou udalosťou Golgiho fázy je migrácia centriolov do zadnej oblasti spermatidu a dochádza k jej vyrovnaniu s plazmatickou membránou..

Centriole postupuje k zhromaždeniu deviatich periférnych mikrotubulov a dvoch centrálnych mikrotubulov, ktoré tvoria bičík spermií..

Tento súbor mikrotubulov je schopný transformovať energiu - ATP (adenozíntrifosfát) generovaný v mitochondriách - v pohybe.

Cap fáza

Akrozómové vezikuly pokračujú v expanzii smerom k prednej polovici bunkového jadra, čím vzniká vzhľad prilby alebo viečka. V tejto oblasti jadrový obal degeneruje póry a štruktúra sa zahusťuje. Okrem toho dochádza ku kondenzácii jadra.

Dôležité zmeny v jadre

Počas spermiogenézy dochádza k sérii transformácií jadra budúcich spermií, ako je napríklad zhutnenie pri 10% počiatočnej veľkosti a nahradenie histónov protamínmi.

Protamíny sú proteíny približne 5000 Da, bohaté na arginín, s lyzínom v menšom pomere a rozpustné vo vode. Tieto proteíny sú bežné vo spermiách rôznych druhov a pomáhajú extrémnemu odsúdeniu DNA v takmer kryštalickej štruktúre.

Acrozómová fáza

Dochádza k zmene orientácie spermatidu: hlava je umiestnená smerom k Sertoliho bunkám a bičík - v procese vývoja - siaha do semenníkovej trubice.

Už skondenzované jadro mení svoj tvar, predlžuje a splošťuje tvar. Jadro spolu s akrozómom sa pohybuje v blízkosti plazmatickej membrány na prednom konci.

Okrem toho dochádza k reorganizácii mikrotubulov vo valcovej štruktúre, ktorá sa rozširuje od akrozómu k zadnému koncu spermatidu..

Pokiaľ ide o centrioly, po dokončení svojej funkcie vo vývoji bičíka sa vrátia do zadnej zóny jadra a dodržiavajú toto.

Vytvorenie spojovacieho kusu

Dochádza k sérii modifikácií, ktoré vytvárajú "krk" spermií. Z centrioles, teraz pripojených k jadru, deväť vlákien dôležitého priemeru výhonok, šíri sa na chvoste mimo mikrotubuly.

Všimnite si, že tieto husté vlákna viažu jadro s bičíkom; preto sa nazýva „spojovací kus“.

Vytvorenie medzikusu

Plazmatická membrána je premiestnená tak, aby zabalila vyvíjajúci sa bičík, a mitochondrie sa pohybujú, aby vytvorili špirálovitú štruktúru okolo krku, ktorá siaha do bezprostrednej zadnej oblasti..

Nová vytvorená oblasť sa nazýva medzikus, ktorý sa nachádza v chvoste spermií. Tiež môžete rozlíšiť vláknitý plášť, hlavný kus a hlavný kus.

Mitochondrie vytvárajú súvislý obal, ktorý obklopuje medzikus, táto vrstva má tvar pyramídy a podieľa sa na tvorbe energie a pohybov spermií.

Fáza zrenia

Prebytok bunkového cytoplazmatického obsahu je fagocytóza Sertoliho bunkami vo forme zvyškových telies.

Konečná morfológia

Po spermiogenéze spermie radikálne zmenila svoj tvar a teraz je špecializovanou bunkou s pohybovou kapacitou.

V produkovaných spermiách môže byť oblasť hlavy diferencovaná (2-3 um na šírku a 4 až 5 um na dĺžku), kde je bunkové jadro lokalizované s haploidnou genetickou záťažou a akrozómom..

Zadná strana hlavy je strednou oblasťou, kde sa nachádzajú centrioly, mitochondriálna špirála a chvost o dĺžke približne 50 um..

Proces spermiogenézy sa líši v závislosti od druhu, hoci v priemere sa pohybuje od jedného do troch týždňov. V experimentoch na myšiach trvá proces tvorby spermií 34,5 dní. Na rozdiel od toho proces u ľudí trvá takmer dvakrát tak dlho.

Spermatogenéza je úplný proces, ktorý sa môže vyskytovať nepretržite, pričom každý deň produkuje približne 100 miliónov spermií na ľudské semenník.

Uvoľňovanie spermií ejakuláciou zahŕňa približne 200 miliónov. Počas svojho života môže človek vyrábať od 10 rokov12 do 1013 spermie.

referencie

  1. Carlson, B.M. (2005). Ľudská embryológia a vývojová biológia. Elsevier.
  2. Cheng, C. Y., & Mruk, D. D. (2010). Biológia spermatogenézy: minulosť, súčasnosť a budúcnosť. Filozofické transakcie Kráľovskej spoločnosti B: Biologické vedy, 365(1546), 1459-1463.
  3. Gilbert SF. (2000) Vývojová biológia. 6. vydanie. Sunderland (MA): Sinauer Associates. Spermatogenézy. Dostupné na adrese: ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10095
  4. González-Merlo, J., & Bosquet, J.G. (2000). Onkológia gynekológie. Elsevier Španielsko.
  5. Larsen, W.J., Potter, S. S., Scott, W.J., & Sherman, L.S. (2003). Ľudská embryológia. Elsevier,.
  6. Ross, M. H., & Pawlina, W. (2007). Histológie. Farba textu a atlasu s bunkovou a molekulárnou biológiou (vrátane Cd-Rom) 5aed. Panamericana Medical.
  7. Urbina, M. T., & Biber, J. L. (2009). Plodnosť a asistovaná reprodukcia. Panamericana Medical.
  8. Wein, A. J., Kavoussi, L. R., Partin, A.W., & Novick, A.C. (2008). Campbell-Walsh Urology. Panamericana Medical.