Фазы спермиогенеза и их характеристики



espermiogénesis, также известный как метаморфоз сперматозоидов, соответствует процессу трансформации сперматид (или сперматид) в зрелую сперму. Эта фаза происходит, когда сперматиды прикрепляются к клеткам Сертоли.

Напротив, термический сперматогенез относится к продукции гаплоидной спермы (23 хромосомы) из недифференцированной и диплоидной сперматогонии (46 хромосом).

Сперматиды млекопитающего характеризуются округлой формой и отсутствием жгутика, который является подобным кнуту придатком, который помогает движению, типичному для сперматозоидов. Сперматиды должны вырасти в сперму, способную выполнять свою функцию: достичь яйцеклетки и присоединиться к ней..

Следовательно, они должны развить жгутик, морфологически реорганизующийся, таким образом, приобретая подвижность и способность к взаимодействию. Фазы спермиогенеза были описаны в 1963 и 1964 годах Клермонтом и Хеллером благодаря визуализации каждого из изменений с использованием световой микроскопии в тканях человека..

Процесс дифференцировки сперматозоидов, который происходит у млекопитающих, включает в себя следующие этапы: построение пузырька акросомы, образование капюшона, вращение и конденсация ядра..

индекс

  • 1 Фазы
    • 1.1 Фаза Гольджи
    • 1.2 Кап фазы
    • 1.3 Акросомная фаза
    • 1.4 Фаза созревания
  • 2 Ссылки

фазы

Фаза Гольджи

В комплексе сперматид Гольджи накапливаются периодические кислотные гранулы, реагент Шиффа, сокращенно PAS.

Акросомальный пузырь

Гранулы PAS богаты гликопротеинами (белками, связанными с углеводами) и будут образовывать везикулярную структуру, называемую акросомальной везикулой. Во время фазы Гольджи указанный пузырь увеличивается в размере.

Полярность сперматозоида определяется положением пузырька акросомы, и эта структура будет расположена в переднем полюсе сперматозоида.

Акросома представляет собой структуру, которая содержит гидролитические ферменты, такие как гиалуронидаза, трипсин и акрозин, функция которых заключается в разрушении клеток, которые сопровождают ооцит, и гидролизе компонентов матрицы, таких как гиалуроновая кислота..

Этот процесс известен как акросомная реакция и начинается с контакта сперматозоида с наружным слоем ооцита, называемым zona pellucida..

Миграция центриолей

Другим ключевым событием фазы Гольджи является миграция центриолей в заднюю область сперматиды, и происходит ее выравнивание с плазматической мембраной..

Центриоль переходит к сборке девяти периферических микротрубочек и двух центральных, составляющих жгутик спермы..

Этот набор микротрубочек способен преобразовывать энергию - АТФ (аденозинтрифосфат), вырабатываемый в митохондриях, - в движении.

Кап фазы

Везикул акросомы расширяется по направлению к передней половине ядра клетки, создавая вид шлема или кепки. В этой области ядерная оболочка дегенерирует свои поры, и структура утолщается. Кроме того, происходит конденсация ядра.

Важные изменения в ядре

Во время спермиогенеза происходит ряд трансформаций ядра будущей спермы, таких как уплотнение на 10% от исходного размера и замена гистонов на протамины.

Протамины представляют собой белки с молекулярной массой около 5000 Да, богатые аргинином, с меньшим содержанием лизина и растворимые в воде. Эти белки распространены в сперматозоидах разных видов и способствуют крайнему осуждению ДНК в почти кристаллической структуре.

Акросомная фаза

Происходит изменение ориентации сперматиды: голова располагается в направлении клеток Сертоли, а жгутик - в процессе развития - распространяется внутри семенной трубки.

Уже сгущенное ядро ​​меняет свою форму, удлиняясь и принимая более уплощенную форму. Ядро вместе с акросомой движется возле плазматической мембраны на переднем конце.

Кроме того, реорганизация микротрубочек происходит в цилиндрической структуре, которая расширяется от акросомы к заднему концу сперматиды..

Что касается центриолей, то, выполнив свою функцию в развитии жгутика, они возвращаются в заднюю зону ядра и придерживаются этого.

Формирование соединительного элемента

Ряд изменений происходит, чтобы сформировать "шею" спермы. Из центриолей, теперь прикрепленных к ядру, прорастают девять волокон важного диаметра, распространяющихся на хвосте вне микротрубочек.

Обратите внимание, что эти плотные волокна связывают ядро ​​с жгутиком; поэтому он известен как «соединительный элемент».

Формирование промежуточного отрезка

Плазматическая мембрана смещается, чтобы обернуть развивающийся жгутик, и митохондрии движутся, чтобы сформировать спиральную структуру вокруг шеи, которая распространяется на непосредственную заднюю область.

Новообразованная область называется промежуточной частью, расположенной в хвосте сперматозоида. Также можно различить волокнистую оболочку, основную часть и основную часть.

Митохондрии образуют непрерывную оболочку, которая окружает промежуточную часть, этот слой имеет форму пирамиды и участвует в генерации энергии и движения спермы.

Фаза созревания

Избыточное клеточное цитоплазматическое содержание вызывает фагоцитоз клеток Сертоли в виде остаточных тел.

Конечная морфология

После спермиогенеза сперма радикально изменила свою форму и теперь является специализированной клеткой с двигательной способностью..

В генерируемой сперме область головы может быть дифференцирована (2-3 мкм в ширину и 4-5 мкм в длину), где клеточное ядро ​​находится с гаплоидной генетической нагрузкой и акросомой..

Позади головы находится промежуточная область, где расположены центриоли, спираль митохондрий и хвост длиной около 50 мкм..

Процесс спермиогенеза варьируется в зависимости от вида, хотя в среднем он колеблется от одной до трех недель. В экспериментах на мышах процесс образования сперматозоидов занимает 34,5 дня. Напротив, процесс у людей занимает почти вдвое больше времени.

Сперматогенез - это полный процесс, который может происходить непрерывно, генерируя около 100 миллионов сперматозоидов на яичко человека каждый день..

Выпуск спермы путем эякуляции включает в себя около 200 миллионов. На протяжении всей своей жизни человек может производить от 1012 до 1013 сперма.

ссылки

  1. Карлсон Б. М. (2005). Эмбриология человека и биология развития. Elsevier.
  2. Cheng, C. Y. & Mruk, D. D. (2010). Биология сперматогенеза: прошлое, настоящее и будущее. Философские труды Королевского общества B: биологические науки, 365(1546), 1459-1463.
  3. Гилберт С.Ф. (2000) Биология развития. 6-е издание. Сандерленд (Массачусетс): Sinauer Associates. Сперматогенез. Доступно по адресу: ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10095
  4. González-Merlo, J. & Bosquet, J. G. (2000). Гинекология онкология. Elsevier Испания.
  5. Ларсен В.Дж., Поттер С.С., Скотт В.Дж. и Шерман Л.С. (2003). Эмбриология человека. Elsevier,.
  6. Росс, М. Х., и Павлина В. (2007). Гистологии. Цвет текста и атласа с клеточной и молекулярной биологией. (Включает CD-Rom) 5aed. Ed. Panamericana Medical.
  7. Урбина, М. Т. и Бибер, Дж. Л. (2009). Плодородие и вспомогательная репродукция. Ed. Panamericana Medical.
  8. Вейн А.Дж., Кавусси Л.Р., Партин А.В. и Новик А.С. (2008). Урология Кэмпбелла-Уолша. Ed. Panamericana Medical.