Fáze spermiogeneze a jejich charakteristiky

3949
David Holt
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..

Zatím žádné komentáře