Фази на спермиогенезата и техните характеристики



на espermiogénesis, известен също като метаморфоза на сперматозоидите, съответства на процеса на трансформация на сперматиди (или сперматиди) в зряла сперма. Тази фаза се появява, когато сперматидите са прикрепени към клетките на Сертоли.

За разлика от тях термичната сперматогенеза се отнася до производството на хаплоидни сперматозоиди (23 хромозоми) от недиференциран и диплоиден сперматогоний (46 хромозоми).

Сперматидите на бозайника се характеризират със закръглена форма и липса на флагелум, който е подобен на камшичен придатък, който подпомага движението, типично за сперматозоидите. Сперматидите трябва да узреят в сперма, способна да изпълнява своята функция: да достигне яйцеклетката и да се присъедини към нея.

Ето защо те трябва да развият морфологично регенериращ флагел, придобивайки по този начин моторика и способност за взаимодействие. Фазите на спермиогенезата са описани през 1963 и 1964 г. от Клермон и Хелър, благодарение на визуализацията на всяка от промените, използвайки светлинна микрокопия в човешките тъкани..

Процесът на диференциация на сперматозоидите, който се среща при бозайници, включва следните етапи: изграждане на акрозомни везикули, образуване на качулка, ротация и кондензация на ядрото.

индекс

  • 1 Фази
    • 1.1. Фаза на Голджи
    • 1.2 Фаза на капачката
    • 1.3 Акрозомна фаза
    • 1.4 Фаза на зреене
  • 2 Препратки

фази

Фаза Голджи

В комплекса на Голджи на сперматидите се натрупват периодични киселинни гранули, реактивът на Шиф, съкратен PAS.

Акрозомална везикула

PAS гранулите са богати на гликопротеини (протеини, свързани с въглехидрати) и ще предизвикат везикулозна структура, наречена акрозомална везикула. По време на фазата на Голджи, споменатата везикула се увеличава по размер.

Полярността на сперматозоида се определя от позицията на акрозомния везикул и тази структура ще бъде разположена в предния полюс на сперматозоида.

Акрозомата е структура, която съдържа хидролитични ензими, като хиалуронидаза, трипсин и акрозин, чиято функция е разпадането на клетките, които придружават ооцита, хидролизиране на компонентите на матрицата, като хиалуронова киселина..

Този процес е известен като акрозомна реакция и започва с контакт между сперматозоидите и най-външния слой на ооцита, наречен zona pellucida..

Миграция на центриоли

Друго ключово събитие на фазата на Голджи е миграцията на центриолите в задната област на сперматида и нейното привеждане в съответствие с плазмената мембрана..

Центриолът преминава към сглобяването на деветте периферни микротубули и двете централни, които съставляват сперматозоидите на спермата.

Този набор от микротубули са способни да преобразуват енергията - АТФ (аденозин трифосфат), генериран в митохондриите - в движение.

Фаза на капачката

Акрозомният везикул продължава да се разширява към предната половина на клетъчното ядро, като придава вид на каска или капачка. В тази област ядрената обвивка дегенерира порите и структурата се сгъстява. Освен това се появява кондензация на ядрото.

Важни промени в ядрото

По време на спермиогенезата настъпва поредица от трансформации на ядрото на бъдещата сперма, като уплътняване при 10% от първоначалния размер и подмяна на хистони с протамини..

Протамините са протеини с около 5000 Da, богати на аргинин, с лизин в по-малка част и разтворими във вода. Тези протеини са често срещани в спермата на различни видове и спомагат за крайното осъждане на ДНК в почти кристална структура.

Акрозомна фаза

Настъпва промяна в ориентацията на сперматида: главата е разположена към клетките Сертоли, а флагелумът - в процеса на развитие - се простира вътре в семенната тръба.

Вече кондензираното ядро ​​променя формата си, удължава се и придобива по-плоска форма. Ядрото, заедно с акрозомата, се движи близо до плазмената мембрана в предния край.

Освен това се извършва реорганизация на микротубулите в цилиндрична структура, която се разширява от акрозома до задния край на сперматида..

Що се отнася до центриолите, след като завършат функцията си в развитието на флагелума, те се връщат в задната зона на ядрото и се придържат към това.

Формиране на свързващия елемент

Появява се поредица от модификации, които образуват "врата" на спермата. От центриолите, които сега са прикрепени към ядрото, девет влакна с важен диаметър поникнат, разстилащи се по опашката извън микротубулите.

Имайте предвид, че тези плътни влакна свързват ядрото с флагела; затова е известен като "свързващ елемент".

Образуване на междинната част

Плазмената мембрана се измества, за да увие развиващия се жлъчка, а митохондриите се движат, за да образуват спирална структура около врата, която се простира до непосредствената задната област..

Новата форма се нарича междинна част, разположена в опашката на спермата. Също така можете да различите влакнестата обвивка, основното парче и основното парче.

Митохондриите образуват непрекъснато покритие, което обгражда междинната част, този слой има пирамидална форма и участва в генерирането на енергия и движения на сперматозоидите..

Фаза на зреене

Излишното клетъчно цитоплазмено съдържание е фагоцитоза от клетки Sertoli, под формата на остатъчни тела.

Крайна морфология

След спермиогенезата спермата промени радикално формата си и сега е специализирана клетка с капацитет на движение.

В генерираната сперма, област на главата може да бъде диференцирана (2-3 цт ширина и 4 до 5 um дължина), където клетъчното ядро ​​е разположено с хаплоидно генетично натоварване и акрозома..

Задната част на главата е междинната област, където са разположени центриолите, митохондриалната спирала и опашката с дължина около 50 um..

Процесът на спермиогенеза варира в зависимост от вида, макар че средно варира от една до три седмици. В експерименти, проведени върху мишки, процесът на образуване на сперматозоидите отнема 34.5 дни. Обратно, процесът при хората отнема почти два пъти по-дълго.

Сперматогенезата е цялостен процес, който може да се случи непрекъснато, генерирайки около 100 милиона сперматозоиди на тестис на човек всеки ден.

Освобождаването на сперматозоидите от еякулация включва около 200 милиона. През целия си живот човек може да произведе от 1012 до 1013 сперма.

препратки

  1. Карлсън, Б. М. (2005). Човешката ембриология и биология на развитието. Elsevier.
  2. Cheng, C.Y., & Mruk, D.D. (2010). Биологията на сперматогенезата: миналото, настоящето и бъдещето. Философски сделки на Кралското общество Б: Биологични науки, 365(1546), 1459-1463.
  3. Gilbert SF. (2000) Биология на развитието. 6-то издание. Съндърланд (Масачузетс): Sinauer Associates. Сперматогенезата. Предлага се от: ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10095
  4. González-Merlo, J., & Bosquet, J.G. (2000). Гинекологична онкология. Elsevier Испания.
  5. Larsen, W.J., Potter, S.S., Scott, W.J., & Sherman, L.S. (2003). Човешка ембриология. Elsevier,.
  6. Ross, M.H., & Pawlina, W. (2007). Хистология. Текст и цвят Atlas с клетъчна и молекулярна биология. (Включва Cd-Rom) 5aed. Ed. Panamericana Medical.
  7. Urbina, М. T., & Biber, J.L. (2009). Фертилитет и асистирана репродукция. Ed. Panamericana Medical.
  8. Wein, A.J., Kavoussi, L.R., Partin, A.W., & Novick, A.C. (2008). Урология на Кембъл-Уолш. Ed. Panamericana Medical.