Spermiogeneesivaiheet ja niiden ominaisuudet



espermiogénesis, tunnetaan myös nimellä siittiöiden metamorfoosi, vastaa spermatidien (tai siittiöiden) transformaatiota kypsissä siittiöissä. Tämä vaihe tapahtuu, kun siittiöt on kiinnitetty Sertoli-soluihin.

Sitä vastoin terminen spermatogeneesi viittaa haploidisten siittiöiden tuotantoon (23 kromosomia) erottamattomasta ja diploidisesta spermatogoniasta (46 kromosomia).

Nisäkkään spermatideille on tunnusomaista pyöristetty muoto ja niiltä puuttuu flagellumia, joka on piikkimainen kalvo, joka auttaa spermalle tyypillistä liikettä. Spermatidien on kypsyttävä spermaan, joka pystyy suorittamaan sen tehtävän: päästä munasoluun ja liittyä tähän.

Siksi niiden on kehitettävä lippumäki, joka on morfologisesti uudelleenorganisoinut ja hankkinut siten liikkuvuutta ja vuorovaikutusta. Spermiogeneesin faasit on kuvattu 1963 ja 1964 Clermont ja Heller, koska jokainen muutos visualisoitiin käyttäen valomikroskopiaa ihmiskudoksissa.

Nisäkkäissä esiintyvä siittiöiden erilaistumisprosessi käsittää seuraavat vaiheet: akrosomi-vesikkelin rakentaminen, hupun muodostuminen, ytimen pyöriminen ja kondensoituminen.

indeksi

  • 1 vaihe
    • 1.1 Golgin vaihe
    • 1.2 Cap-vaihe
    • 1.3 Acrosome-vaihe
    • 1.4 Kypsytysvaihe
  • 2 Viitteet

faasit

Golgin vaihe

Spermatidien Golgin kompleksissa kerätään jaksollisia happorakeita, Schiffin reagenssia, lyhennetty PAS.

Akrosomaalinen vesikkeli

PAS-rakeet ovat runsaita glykoproteiineja (proteiineja, jotka ovat sitoutuneet hiilihydraatteihin) ja jotka aiheuttavat vesikulaarisen rakenteen, jota kutsutaan akrosomaaliseksi vesikkeliksi. Golgi-vaiheen aikana mainittu vesikkeli kasvaa.

Siittiöiden polariteetti määritellään akrosomisen vesikkelin sijainnin mukaan, ja tämä rakenne sijaitsee siittiön etuosassa..

Akrosomi on rakenne, joka sisältää hydrolyyttisiä entsyymejä, kuten hyaluronidaasia, trypsiiniä ja akrosiinia, joiden tehtävänä on oosyytin mukana olevien solujen hajoaminen, hydrolysoimalla matriisin komponentit, kuten hyaluronihappo..

Tätä prosessia kutsutaan akrosomireaktioksi ja se alkaa kosketuksesta siittiön ja oosyytin uloimman kerroksen välillä, jota kutsutaan zona pellucidaksi..

Centriolien muuttaminen

Toinen Golgin vaiheen keskeinen tapahtuma on sentriolien siirtyminen spermatidin takaosaan, ja sen kohdistus plasmamembraaniin tapahtuu..

Centriole etenee yhdeksän perifeerisen mikrotubuluksen ja kahden keskeisen, jotka muodostavat siittiöiden lipun, kokoonpanoon.

Tämä mikrotubulusjoukko kykenee transformoimaan energiaa - mitokondrioissa syntynyttä ATP: tä (adenosiinitrifosfaatti) - liikkeessä.

Cap-vaihe

Acrosome-vesikkelit etenevät laajentumaan kohti solun ytimen etupuolta, jolloin ulkonäkö on kypärä tai korkki. Tällä alueella ydinkehä rappeutuu sen huokosista ja rakenne paksuu. Lisäksi tapahtuu ytimen kondensoituminen.

Tärkeitä muutoksia ytimessä

Spermiogeneesin aikana esiintyy sarja tulevien siittiöiden ytimen transformaatioita, kuten tiivistyminen 10%: lla alkuperäisestä koosta ja histonien korvaaminen protamiinilla.

Protamiinit ovat noin 5000 Da: n proteiineja, joissa on runsaasti arginiinia, lysiinillä pienemmässä suhteessa ja liukoisia veteen. Nämä proteiinit ovat yleisiä eri lajien siittiössä ja auttavat äärimmäisen tuomitsemaan DNA: ta lähes kiteisessä rakenteessa.

Acrosome-vaihe

Spermatidin suuntaus muuttuu: pää on sijoitettu Sertoli-soluja kohti, ja flagellum - kehitysprosessissa - ulottuu siemenputken sisään.

Jo tiivistetty ydin muuttaa sen muotoa, pidentää ja tasoittaa muotoa. Ydin siirtyy yhdessä akrosomin kanssa lähellä plasmamembraania etupäässä.

Lisäksi mikrotubulusten uudelleenjärjestely tapahtuu sylinterimäisessä rakenteessa, joka laajenee akrosomista spermatidin takapäähän..

Mitä tulee sentrioleihin, kun he ovat suorittaneet tehtävänsä lippulauman kehityksessä, he palaavat ytimen takaosaan ja noudattavat tätä.

Liitososan muodostuminen

Sarja muutoksia tapahtuu sperman "kaulan" muodostamiseksi. Sentrifuiteista, jotka nyt kiinnittyvät ytimeen, yhdeksän kuitua, joiden läpimitta on tärkeä ja jotka leviävät hännälle mikrotubulusten ulkopuolella.

Huomaa, että nämä tiheät kuidut sitovat ytimen flagellumin kanssa; siksi sitä kutsutaan "liitäntäosaksi".

Välikappaleen muodostuminen

Plasman kalvo siirretään käärimään kehittyvä lippu, ja mitokondriot liikkuvat muodostaen kierukkaisen rakenteen kaulan ympärille, joka ulottuu välittömään posterioriseen alueeseen.

Uutta muodostettua aluetta kutsutaan välikappaleeksi, joka sijaitsee siittiön hännässä. Voit myös erottaa kuitumassan, pääosan ja pääosan.

Mitokondriot muodostavat jatkuvan kannen, joka ympäröi välikappaletta, tämä kerros on pyramidin muotoinen ja osallistuu energian ja siittiöiden liikkeisiin.

Kypsytysvaihe

Ylimääräinen solun sytoplasminen pitoisuus on Sertolin solujen fagosytoosi jäännösrunkojen muodossa..

Lopullinen morfologia

Spermiogeneesin jälkeen sperma on muuttanut muotoaan radikaalisti ja on nyt erikoistunut solu, jolla on liikkumiskyky.

Syntyneissä siittiöissä pään alue voidaan erottaa (2-3 um leveä ja 4 - 5 um), jossa soluydin sijaitsee haploidisen geneettisen kuorman ja akrosomin kanssa..

Pään etuosa on välialue, jossa keskipisteet, mitokondriaalinen helix ja noin 50 um pituinen häntä ovat.

Spermiogeneesin prosessi vaihtelee lajin mukaan, vaikka keskimäärin se vaihtelee yhdestä kolmeen viikkoon. Hiirillä tehdyissä kokeissa siittiöiden muodostumisprosessi kestää 34,5 päivää. Sitä vastoin prosessi ihmisissä kestää lähes kaksi kertaa niin kauan.

Spermatogeneesi on täydellinen prosessi, joka voi esiintyä jatkuvasti ja joka tuottaa noin 100 miljoonaa spermaa ihmisen kivekselle joka päivä.

Siittiöiden vapauttaminen siemensyöksystä käsittää noin 200 miljoonaa. Ihminen voi koko elämänsä ajan tuottaa 10 vuotta12 enintään 1013 sperma.

viittaukset

  1. Carlson, B. M. (2005). Ihmisen embryologia ja kehitysbiologia. Elsevier.
  2. Cheng, C. Y., & Mruk, D. D. (2010). Spermatogeneesin biologia: menneisyys, nykyisyys ja tulevaisuus. Royal Society B: n filosofiset tapahtumat: Biologiset tieteet, 365(1546), 1459 - 1463.
  3. Gilbert SF. (2000) Kehitysbiologia. 6. painos. Sunderland (MA): Sinauer Associates. Siittiöiden. Saatavana osoitteesta: ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10095
  4. González-Merlo, J., & Bosquet, J. G. (2000). Gynekologian onkologia. Elsevier Espanja.
  5. Larsen, W.J., Potter, S.S., Scott, W.J. & Sherman, L.S.. Ihmisen embryologia. Elsevier,.
  6. Ross, M. H., ja Pawlina, W. (2007). Histologia. Teksti ja Atlas-väri solu- ja molekyylibiologialla (sisältää Cd-Rom) 5aed. Ed. Panamericana Medical.
  7. Urbina, M. T., ja Biber, J. L. (2009). Hedelmällisyys ja lisääntyminen. Ed. Panamericana Medical.
  8. Wein, A.J., Kavoussi, L.R., Partin, A.W. & Novick, A.C.. Campbell-Walshin urologia. Ed. Panamericana Medical.