Fáze spermiogeneze a jejich charakteristiky

The spermiogeneze, Také známá jako metamorfóza spermií, odpovídá procesu transformace spermatidů (nebo spermatidů) na zralé spermie. K této fázi dochází, když jsou spermatidy připojeny k buňkám Sertoli..

Naproti tomu termín spermatogeneze označuje produkci haploidních spermií (23 chromozomů) z nediferencovaných a diploidních spermatogonií (46 chromozomů)..

Spermatidy savce se vyznačují tím, že mají zaoblený tvar a chybí jim bičík, což je bičovitý dodatek, který pomáhá pohybu, typickému pro spermie. Spermatidy musí dozrát na spermie schopné vykonávat svou funkci: dosáhnout vajíčka a připojit se k němu.

Z tohoto důvodu musí vyvinout bičík, morfologicky se reorganizovat, čímž získají pohyblivost a schopnost interakce. Fáze spermiogeneze byly popsány v letech 1963 a 1964 Clermontem a Hellerem díky vizualizaci každé ze změn pomocí světelné mikroskopie v lidských tkáních..

Proces diferenciace spermií, který se vyskytuje u savců, zahrnuje následující stadia: konstrukci akrozomálního váčku, tvorbu kapoty, rotaci a kondenzaci jádra.

Rejstřík článků

• 1 Fáze
  • 1.1 Golgiho fáze
  • 1.2 Uzávěrová fáze
  • 1.3 Fáze akrozomu
  • 1.4 Fáze zrání
• 2 Odkazy

Fáze

Golgiho fáze

Granule kyseliny jodisté, Schiffovo činidlo, zkráceně PAS, se hromadí v komplexu Golgiho spermatidů..

Akrozomální váček

Granule PAS jsou bohaté na glykoproteiny (proteiny vázané na sacharidy) a způsobí vznik vezikulární struktury zvané akrozomální vezikul. Během Golgiho fáze se velikost tohoto váčku zvětšuje.

Polarita spermií je definována polohou akrozomálního váčku a tato struktura bude umístěna v předním pólu spermií.

Akrozom je struktura, která obsahuje hydrolytické enzymy, jako je hyaluronidáza, trypsin a akrosin, jejichž funkcí je rozpad buněk, které doprovázejí oocyt, hydrolyzující složky matrice, jako je kyselina hyaluronová..

Tento proces je znám jako akrosomální reakce a začíná kontaktem mezi spermatem a nejvzdálenější vrstvou oocytu zvanou zona pellucida..

Centriolová migrace

Další klíčovou událostí Golgiho fáze je migrace centriolů do zadní oblasti spermatidů a dochází k jejich vyrovnání s plazmatickou membránou..

Centriol pokračuje v sestavě devíti periferních mikrotubulů a dvou centrálních, které tvoří spermie bičíku..

Tato sada mikrotubulů je schopna přeměnit energii - ATP (adenosintrifosfát) generovanou v mitochondriích - na pohyb..

Fáze čepice

Akrozomální vezikul pokračuje expandovat do přední poloviny buněčného jádra a dává vzhled helmy nebo čepice. V této oblasti jaderný obal degeneruje své póry a struktura zahušťuje. Kromě toho dochází ke kondenzaci jádra.

Hlavní změny v jádru

Během spermiogeneze dochází k řadě transformací jádra budoucích spermií, jako je zhutnění na 10% původní velikosti a nahrazení histonů protaminy..

Protaminy jsou bílkoviny asi 5 000 Da, bohaté na arginin, s méně lysinem a rozpustné ve vodě. Tyto proteiny jsou běžné ve spermiích různých druhů a pomáhají při extrémním odsouzení DNA v téměř krystalické struktuře..

Fáze akrozomu

Dochází ke změně orientace spermatidů: hlava je umístěna směrem k Sertoliho buňkám a bičík - v procesu vývoje - se rozprostírá uvnitř semenotvorné trubice.

Již zhuštěné jádro mění svůj tvar, prodlužuje se a získává zploštělejší tvar. Jádro spolu s akrozomem cestuje blízko plazmatické membrány na předním konci.

Kromě toho dochází k reorganizaci mikrotubulů ve válcovité struktuře, která se rozšiřuje od akrozomu k zadnímu konci spermatidu..

Pokud jde o centrioly, po dokončení své funkce ve vývoji bičíku se vracejí do zadní oblasti jádra a dodržují ji..

Vytvoření spojovacího kusu

Dochází k řadě modifikací, které tvoří „krk“ spermatu. Z centriolů, nyní připojených k jádru, vychází devět vláken významného průměru, která se šíří v ocasu mimo mikrotubuly.

Všimněte si, že tato hustá vlákna spojují jádro s bičíkem; z tohoto důvodu je známý jako „spojovací kus“.

Tvorba mezikusu

Plazmatická membrána se posune tak, aby obklopila vyvíjející se bičík, a mitochondrie se posunou a vytvoří šroubovitou strukturu kolem krku, která sahá až k bezprostřední zadní oblasti.

Nově vytvořená oblast se nazývá mezikus, který se nachází v ocasu spermatu. Podobně lze rozlišit vláknitý plášť, hlavní část a hlavní část.

Mitochondrie vytvářejí souvislý obal, který obklopuje mezikus, tato vrstva má tvar pyramidy a podílí se na generování energie a na pohybech spermií.

Fáze dozrávání

Přebytek buněčného cytoplazmatického obsahu je fagocytován buňkami Sertoli ve formě zbytkových těl.

Závěrečná morfologie

Po spermiogenezi spermie radikálně změnilo svůj tvar a nyní je specializovanou buňkou se schopností pohybu.

U generovaných spermií lze diferencovat oblast hlavy (2-3 um široká a 4 až 5 um dlouhá), kde se nachází buněčné jádro s haploidní genetickou zátěží a akrozomem.

Za hlavou je mezilehlá oblast, kde jsou umístěny centrioly, mitochondriální šroubovice a ocas o délce asi 50 um..

Proces spermiogeneze se liší v závislosti na druhu, i když v průměru trvá jeden až tři týdny. V experimentech prováděných na myších trvá proces tvorby spermií 34,5 dne. Naproti tomu proces u lidí trvá téměř dvakrát tak dlouho.

Spermatogeneze je kompletní proces, který může probíhat nepřetržitě a generuje přibližně 100 milionů spermií na lidské varlata každý den..

Uvolňování spermií ejakulací zahrnuje asi 200 milionů. Během svého života může člověk vyrábět od 10¹² nad 10¹³ spermie.

Reference

1. Carlson, B. M. (2005). Lidská embryologie a vývojová biologie. Elsevier.
2. Cheng, C. Y., & Mruk, D. D. (2010). Biologie spermatogeneze: minulost, přítomnost a budoucnost. Filozofické transakce Královské společnosti B: Biologické vědy, 365(1546), 1459-1463.
3. Gilbert SF. (2000) Vývojová biologie. 6. vydání. Sunderland (MA): Sinauer Associates. Spermatogeneze. Dostupné z: ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10095
4. González-Merlo, J., & Bosquet, J. G. (2000). Onkologická gynekologie. Elsevier Španělsko.
5. Larsen, W. J., Potter, S. S., Scott, W. J. a Sherman, L. S. (2003). Lidská embryologie. Elsevier,.
6. Ross, M. H. a Pawlina, W. (2007). Histologie. Textový a barevný atlas s buněčnou a molekulární biologií. (Zahrnuje Cd-Rom) 5aed. Panamerican Medical Ed..
7. Urbina, M. T. a Biber, J. L. (2009). Plodnost a asistovaná reprodukce. Panamerican Medical Ed..
8. Wein, A. J., Kavoussi, L. R., Partin, A. W. a Novick, A. C. (2008). Campbell-Walsh urologie. Panamerican Medical Ed..