SPERMIOGENESE: FASER OG DERES EGENSKABER - BIOLOGI - 2025

Den spermatogenese, spermatic også kendt som metamorfose, svarer til transformationsprocessen spermatider (eller spermatider) i modne spermatozoer. Denne fase opstår, når spermatider er bundet til Sertoli-celler.

I modsætning hertil refererer udtrykket spermatogenese til produktion af haploide spermatozoer (23 kromosomer) fra udifferentierede og diploide spermatogoni (46 kromosomer).

Et pattedyrs spermatider er kendetegnet ved at have en afrundet form og mangler et flagellum, som er den piskeformede appendiks, der hjælper med bevægelse, typisk for sædceller. Sædcellene skal modnes til en sædcelle, der er i stand til at udføre sin funktion: nå æggen og gå sammen med den.

Derfor skal de udvikle en flagellum, der er morfologisk omorganiseret og således erhverve motilitet og interaktionskapacitet. Stadierne af spermiogenese blev beskrevet i 1963 og 1964 af Clermont og Heller takket være visualiseringen af ​​hver af ændringerne ved anvendelse af lysmikrokopi i humant væv.

Sæd-differentieringsprocessen, der forekommer hos pattedyr, involverer de følgende stadier: konstruktionen af ​​en akrosomal vesikel, dannelsen af ​​en hætte, rotation og kondensation af kernen.

faser

Golgifase

Periodiske syrekornuler, Schiffs reagens, forkortet PAS, akkumuleres i Golgi-komplekset med spermatider.

Akrosomal vesikel

PAS-granuler er rige på glycoproteiner (proteiner bundet til kulhydrater) og vil give anledning til en vesikulær struktur kaldet den akrosomale vesikel. I Golgi-fasen øges denne vesikel i størrelse.

Sædens polaritet er defineret af placeringen af ​​den akrosomale vesikel, og denne struktur vil være placeret i sædens forreste pol.

Akrosomet er en struktur, der indeholder hydrolytiske enzymer, såsom hyaluronidase, trypsin og acrosin, hvis funktion er desintegrationen af ​​cellerne, der ledsager oocytten, hydrolyserer komponenterne i matrixen, såsom hyaluronsyre.

Denne proces er kendt som en akrosomreaktion, og den begynder med kontakten mellem sædcellerne og det yderste lag af oocytten, kaldet zona pellucida.

Centriole migration

En anden vigtig begivenhed i Golgi-fasen er migreringen af ​​centriolerne til den bageste region af spermatiden, og deres justering med plasmamembranen forekommer.

Centriolen fortsætter til samlingen af ​​de ni perifere mikrotubuli og de to centrale, der udgør sædcellerne.

Dette sæt mikrotubuli er i stand til at omdanne energi - ATP (adenosintrifosfat) genereret i mitokondrierne - i bevægelse.

Cap fase

Den akrosomale vesikel fortsætter med at ekspandere mod den forreste halvdel af cellekernen, hvilket giver udseendet af en hjelm eller hætte. I dette område degenererer den nukleare konvolut sine porer, og strukturen bliver tykkere. Derudover forekommer kernekondensation.

Store ændringer i kernen

Under spermiogenese forekommer en række transformationer af kernen i den fremtidige sædcelle, såsom komprimering til 10% af den oprindelige størrelse og erstatning af histoner med protaminer.

Protaminer er proteiner på ca. 5000 Da, rige på arginin, med mindre lysin og opløselige i vand. Disse proteiner er almindelige i sæd fra forskellige arter og hjælper med den ekstreme fordømmelse af DNA'et i en næsten krystallinsk struktur.

Akrosom fase

Der sker en ændring af spermatidens orientering: Hovedet er arrangeret mod Sertoli-cellerne og flagellum - i udviklingsprocessen - strækker sig ind i det seminiferøse rør.

Den allerede kondenserede kerne ændrer form, forlænger og får en mere flad udformet form. Kernen kører sammen med akrosomet tæt på plasmamembranen i den forreste ende.

Derudover forekommer en omorganisering af mikrotubulerne i en cylindrisk struktur, der udvides fra akrosomet til den bageste ende af spermatiden.

Når det gælder centriolerne, når de har afsluttet deres funktion i udviklingen af ​​flagellumet, vender de tilbage til det bageste område af kernen og klæber til det.

Dannelse af forbindelsesstykket

En række ændringer forekommer for at danne sædens "hals". Fra centriolerne, der nu er knyttet til kernen, dukker ni fibre med en betydelig diameter op, der spreder sig i halen uden for mikrotubulier.

Bemærk, at disse tætte fibre forbinder kernen med flagellum; derfor er det kendt som et "forbindelsesstykke".

Dannelse af mellemstykket

Plasmamembranen skifter for at omslutte det udviklende flagellum, og mitokondrierne skifter for at danne en spiralformet struktur omkring halsen, der strækker sig til det umiddelbare bageste område.

Den nydannede region kaldes det midterste stykke, der ligger i sædens hale. Ligeledes kan den fibrøse kappe, hoveddelen og hoveddelen skelnes.

Mitokondrien stammer fra en kontinuerlig afdækning, der omgiver mellemstykket, dette lag har form af en pyramide og deltager i genereringen af ​​energi og i sædbevægelser.

Modningsfase

Overskuddet af cellulært cytoplasmatisk indhold phagocytoseres af Sertoli-celler i form af resterende legemer.

Endelig morfologi

Efter spermiogenese har sæden radikalt ændret sin form og er nu en specialiseret celle, der er i stand til at bevæge sig.

I den frembragte sæd kan hovedregionen (2-3 um i bredden og 4 til 5 um i længden) differentieres, hvor cellekernen med den haploide genetiske belastning og akrosomet er placeret.

Efter hovedet er det mellemliggende område, hvor centriolerne, den mitokondriske helix og halen på ca. 50 um i længden er placeret.

Spermiogeneseprocessen varierer afhængigt af arten, skønt det i gennemsnit tager fra en til tre uger. I eksperimenter udført på mus tager sæddannelsesprocessen 34,5 dage. I modsætning hertil tager processen hos mennesker næsten dobbelt så lang tid.

Spermatogenese er en komplet proces, der kan forekomme kontinuerligt og genererer ca. 100 millioner sædceller per menneskelig testikel hver dag.

Frigivelse af sæd ved ejakulation involverer omkring 200 millioner. I hele sit liv kan en mand producere 10 ¹² til 10 ¹³ sædceller.

Referencer

1. Carlson, BM (2005). Menneskelig embryologi og udviklingsbiologi. Elsevier.
2. Cheng, CY, & Mruk, DD (2010). Spermatogenese-biologien: fortiden, nutiden og fremtiden. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biologiske videnskaber, 365 (1546), 1459–1463.
3. Gilbert SF. (2000) Udviklingsbiologi. 6. udgave. Sunderland (MA): Sinauer Associates. Spermatogenese. Fås fra: ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10095
4. González - Merlo, J., & Bosquet, JG (2000). Onkologisk gynækologi. Elsevier Spanien.
5. Larsen, WJ, Potter, SS, Scott, WJ, & Sherman, LS (2003). Menneskelig embryologi. Elsevier,.
6. Ross, MH, & Pawlina, W. (2007). Histologi. Tekst og farveatlas med cellulær og molekylær biologi (inkluderer cd - rom) 5aed. Panamerican Medical Ed.
7. Urbina, MT, & Biber, JL (2009). Fertilitet og assisteret reproduktion. Panamerican Medical Ed.
8. Wein, AJ, Kavoussi, LR, Partin, AW, & Novick, AC (2008). Campbell - Walsh Urology. Panamerican Medical Ed.