- vaiheissa
- Golgi-vaihe
- Acrosomaalinen vesikkeli
- Keskipitkä muuttoliike
- Korkkivaihe
- Suurimmat muutokset ytimessä
- Akrosomivaihe
- Yhdyskappaleen muodostuminen
- Välikappaleen muodostuminen
- Kypsymisvaihe
- Lopullinen morfologia
- Viitteet
Siittiöiden sperman tunnetaan myös muodonmuutoksen, vastaa muutosprosessin spermatidit (tai spermatidit) kypsissä siittiöitä. Tämä vaihe tapahtuu, kun spermatidit kiinnittyvät Sertoli-soluihin.
Sitä vastoin termi spermatogeneesi viittaa haploidisten siittiösolujen (23 kromosomia) tuotantoon erittelemättömistä ja diploidisista spermatogonioista (46 kromosomia).
Nisäkkään siittiöille on tunnusomaista pyöristetty muoto ja puuttuva siipikarja, joka on piiskamainen lisäys, joka auttaa liikkumista, tyypillinen siittiöille. Spermaattien on kypsyttävä siittiöiksi, jotka kykenevät suorittamaan toimintansa: saavuttamaan munasolun ja liittymään siihen.
Siksi heidän on kehitettävä flagellum morfologisesti uudelleenorganisoitumassa, jolloin saadaan liikkuvuus ja vuorovaikutuskyky. Clermont ja Heller kuvasivat spermiogeneesin vaiheet vuosina 1963 ja 1964 kunkin muutoksen visualisoinnin avulla ihmisen kudosten valomikroskopialla.
Nisäkkäillä tapahtuva siittiöiden erilaistumisprosessi sisältää seuraavat vaiheet: akrosomaalisen vesikkelin rakentaminen, kuoren muodostuminen, ytimen pyöriminen ja tiivistyminen.
vaiheissa
Golgi-vaihe
Periodiset happorakeet, Schiffin reagenssi, lyhennetty PAS, kerääntyvät spermatidien Golgi-kompleksiin.
Acrosomaalinen vesikkeli
PAS-rakeet sisältävät runsaasti glykoproteiineja (hiilihydraatteihin sitoutuneita proteiineja) ja ne saavat aikaan vesikulaarisen rakenteen, jota kutsutaan akrosomaaliseksi vesikkeliksi. Golgi-vaiheen aikana tämän vesikkelin koko kasvaa.
Sperman napaisuus määritetään akrosomaalisen vesikkelin sijainnin avulla ja tämä rakenne sijoittuu siittiön etuosaan.
Akrosomi on rakenne, joka sisältää hydrolyyttisiä entsyymejä, kuten hyaluronidaasia, trypsiiniä ja akrosiinia, joiden tehtävänä on munasolun mukana olevien solujen hajoaminen, hydrolysoimalla matriisin komponentit, kuten hyaluronihappo.
Tätä prosessia kutsutaan akrosomireaktioksi, ja se alkaa sperman ja munasolun uloimman kerroksen, nimeltään zona pellucida, välisellä kosketuksella.
Keskipitkä muuttoliike
Toinen Golgi-vaiheen avaintapahtuma on sentrioleiden siirtyminen spermatidin takaosaan ja tapahtuu niiden kohdistus plasmakalvoon.
Sentriooli etenee yhdeksän perifeerisen mikrotubullin ja kahden keskeisen, jotka muodostavat siittiön flagellumin, kokoamiseksi.
Tämä mikrotubulussarja kykenee muuttamaan energiaa - ATP (adenosiinitrifosfaatti), joka syntyy mitokondrioissa - liikkeeksi.
Korkkivaihe
Akrosomaalinen vesikkeli etenee laajentumista kohti solun ytimen etuosaa antaen kypärän tai korkin ulkonäön. Tällä alueella ydinvaippa rappeuttaa huokoset ja rakenne paksunee. Lisäksi tapahtuu ytimen kondensoitumista.
Suurimmat muutokset ytimessä
Spermiogeneesin aikana tapahtuu joukko tulevan siittiöiden ytimen muunnoksia, kuten tiivistys 10%: iin alkuperäisestä koosta ja histonien korvaaminen protamiinilla.
Protamiinit ovat noin 5000 Da: n proteiineja, runsaasti arginiinia, vähemmän lysiiniä ja liukoisia veteen. Nämä proteiinit ovat yleisiä eri lajien siemennesteissä ja auttavat DNA: n äärimmäisessä tuominnassa melkein kiteisessä rakenteessa.
Akrosomivaihe
Spermatidin orientaatio muuttuu: pää on järjestetty kohti Sertoli-soluja ja flagellum - kehitysprosessissa - ulottuu siemenputken sisäpuolelle.
Jo tiivistynyt ydin muuttaa muotoaan, pidentää ja saa tasaisemman muodon. Ydin yhdessä akrosomin kanssa kulkee lähellä plasmamembraania etupäässä.
Lisäksi mikrotubulusten uudelleenjärjestely tapahtuu lieriömäiseksi rakenteeksi, joka laajenee akrosomista spermatidin takapäähän.
Mitä tulee keskimääriin, suoritettuaan tehtävänsä flagellumin kehityksessä, ne palaavat ytimen takaosaan ja tarttuvat siihen.
Yhdyskappaleen muodostuminen
Siirteen "kaulan" muodostamiseksi tapahtuu sarja modifikaatioita. Keskipisteistä, jotka ovat nyt kiinnittyneet ytimeen, syntyy yhdeksän kuitua, joilla on merkittävä halkaisija ja jotka leviävät hännässä mikrotubulusten ulkopuolella.
Huomaa, että nämä tiheät kuidut liittyvät ytimeen flagellumin kanssa; siksi se tunnetaan "yhdistävänä kappaleena".
Välikappaleen muodostuminen
Plasmakalvo siirtyy ympäröivään kehon flagellumia, ja mitokondriat siirtyvät muodostamaan kaulan ympärille kierteisen rakenteen, joka ulottuu välittömään takaosaan.
Äskettäin muodostettua aluetta kutsutaan keskikappaleksi, joka sijaitsee siittiön häntässä. Samoin kuituvaippa, pääosa ja pääosa voidaan erottaa.
Mitokondriot ovat peräisin jatkuvasta päällysteestä, joka ympäröi välikappaletta. Tämä kerros on pyramidin muotoinen ja osallistuu energian tuottamiseen ja siittiöiden liikkeisiin.
Kypsymisvaihe
Sertoli-solut fagosytoivat ylimääräisen solujen sytoplasmisen sisällön jäännöskappaleiden muodossa.
Lopullinen morfologia
Spermiogeneesin jälkeen siittiö on muuttanut radikaalisti muotoaan ja on nyt erikoistunut solu, joka kykenee liikkumaan.
Muodostuneessa siittiössä pään alue (leveys 2–3 um ja pituus 4–5 um) voidaan erottaa, missä sijaitsevat haploidisen geneettisen kuorman omaava solutuuma ja akrosomi.
Pään jälkeen on välialue, jolla sijaitsevat keskit, mitokondriaalinen kierre ja noin 50 um: n pituinen häntä.
Spermiogeneesiprosessi vaihtelee lajista riippuen, vaikkakin se kestää keskimäärin yhdestä kolmeen viikkoa. Hiirillä suoritetuissa kokeissa siittiöiden muodostumisprosessi vie 34,5 päivää. Sitä vastoin prosessi ihmisissä vie melkein kaksi kertaa niin kauan.
Spermatogeneesi on täydellinen prosessi, joka voi tapahtua jatkuvasti, tuottaen noin 100 miljoonaa siittiötä ihmisen kivestä kohden päivässä.
Sperman vapautumiseen siemensyöksyyn liittyy noin 200 miljoonaa. Koko elämänsä ajan mies voi tuottaa 10 12 - 10 13 siittiötä.
Viitteet
- Carlson, BM (2005). Ihmisen sikiö- ja kehitysbiologia. Elsevier.
- Cheng, CY, ja Mruk, DD (2010). Spermatogeneesin biologia: menneisyys, nykyisyys ja tulevaisuus. Royal Society B: n filosofiset tapahtumat: Biological Sciences, 365 (1546), 1459–1463.
- Gilbert SF. (2000) kehitysbiologia. Kuudes painos. Sunderland (MA): Sinauer Associates. Siittiöiden. Saatavana osoitteesta: ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10095
- González - Merlo, J., & Bosquet, JG (2000). Onkologinen gynekologia. Elsevier Espanja.
- Larsen, WJ, Potter, SS, Scott, WJ, & Sherman, LS (2003). Ihmisen embryologia. Elsevier,.
- Ross, MH, ja Pawlina, W. (2007). Histologia. Teksti - ja väri - atlas sekä solu - ja molekyylibiologia (mukaan lukien CD - Rom). Panamerican Medical Ed.
- Urbina, MT, ja Biber, JL (2009). Hedelmällisyys ja avusteinen lisääntyminen. Panamerican Medical Ed.
- Wein, AJ, Kavoussi, LR, Partin, AW ja Novick, AC (2008). Campbell - Walsh-urologia. Panamerican Medical Ed.