- Fáze
- Golgiho fáze
- Akrosomální váčka
- Centriolová migrace
- Čepice fáze
- Hlavní změny v jádru
- Akrosomová fáze
- Vytvoření spojovacího kusu
- Tvorba mezilehlého kusu
- Zrání fáze
- Konečná morfologie
- Reference
Spermatogeneze, spermatické také známý jako metamorfózy, odpovídá procesu transformace spermií (nebo spermií) ve zralých spermiích. Tato fáze nastává, když jsou spermatidy navázány na Sertoliho buňky.
Naproti tomu termín spermatogeneze označuje produkci haploidních spermií (23 chromozomů) z nediferencované a diploidní spermatogonie (46 chromozomů).
Spermatidy savců jsou charakterizovány tím, že mají zaoblený tvar a postrádají bičík, což je dodatek ve tvaru biče, který podporuje pohyb, typický pro spermie. Spermatidy musí dozrát na spermie schopné vykonávat svou funkci: dosáhnout vajíčka a připojit se k němu.
Proto musí vyvinout morfologicky reorganizaci bičíku, a získat tak schopnost pohybu a interakce. Fáze spermiogeneze byly popsány v letech 1963 a 1964 Clermontem a Hellerem díky vizualizaci každé ze změn pomocí světelné mikroskopie v lidských tkáních.
Proces diferenciace spermií, ke kterému dochází u savců, zahrnuje následující stadia: konstrukce akrosomálního váčku, tvorba kapuce, rotace a kondenzace jádra.
Fáze
Golgiho fáze
Granule kyseliny periodické, Schiffovo činidlo, zkráceně PAS, se hromadí v Golgiho komplexu spermatidů.
Akrosomální váčka
Granule PAS jsou bohaté na glykoproteiny (proteiny vázané na uhlohydráty) a vedou ke vzniku vezikulární struktury zvané acrosomální váčka. Během Golgiho fáze se tento váček zvětší.
Polarita spermatu je definována polohou akrosomálního váčku a tato struktura bude umístěna v předním pólu spermatu.
Akrozom je struktura, která obsahuje hydrolytické enzymy, jako je hyaluronidáza, trypsin a acrosin, jejichž funkcí je dezintegrace buněk, které doprovázejí oocyty, hydrolýza složek matrice, jako je kyselina hyaluronová.
Tento proces je znám jako acrosomová reakce a začíná kontaktem mezi spermatem a vnější vrstvou oocytu, zvanou zona pellucida.
Centriolová migrace
Další klíčovou událostí Golgiho fáze je migrace středů do zadní oblasti spermatidu a dochází k jejich sladění s plazmatickou membránou.
Centiole pokračuje ke shromáždění devíti periferních mikrotubulů a dvou centrálních, které tvoří bičí spermie.
Tato sada mikrotubulů je schopna přeměnit energii - ATP (adenosintrifosfát) generovanou v mitochondriích - na pohyb.
Čepice fáze
Akrosomální váčka postupuje k expanzi směrem k přední polovině buněčného jádra, což dává vzhled helmy nebo čepice. V této oblasti jaderná obálka degeneruje póry a struktura zhoustne. Navíc dochází ke kondenzaci jádra.
Hlavní změny v jádru
Během spermiogeneze dochází k řadě transformací jádra budoucího spermatu, jako je zhutnění na 10% počáteční velikosti a nahrazení histonů protaminy.
Protaminy jsou proteiny asi 5000 Da, bohaté na arginin, s méně lysinem a rozpustné ve vodě. Tyto proteiny jsou běžné ve spermiích různých druhů a pomáhají při extrémním zavržení DNA v téměř krystalické struktuře.
Akrosomová fáze
Dochází ke změně orientace spermatidu: hlava je uspořádána směrem k Sertoliho buňkám a bičík - v procesu vývoje - sahá do vnitřku semenité trubice.
Již kondenzované jádro mění svůj tvar, prodlužuje se a nabírá vyrovnanější tvar. Jádro spolu s akrosomem putuje blízko plazmatické membrány na předním konci.
Kromě toho dochází k reorganizaci mikrotubulů do válcové struktury, která se rozšiřuje z akrosomu na zadní konec spermatidu.
Pokud jde o středy, po dokončení své funkce ve vývoji bičíku se vracejí do zadní oblasti jádra a drží se v něm.
Vytvoření spojovacího kusu
K vytvoření „krku“ spermií dochází řada změn. Z centriolů, které jsou nyní připojeny k jádru, se vynoří devět vláken s významným průměrem, které se šíří v ocasu mimo mikrotubuly.
Všimněte si, že tato hustá vlákna se připojují k jádru s bičíkem; proto je znám jako „spojovací kus“.
Tvorba mezilehlého kusu
Plazmová membrána se posune tak, aby obklopila vyvíjející se bičík, a mitochondrický posun vytvořil kolem krku spirálovou strukturu, která sahá až k bezprostřední zadní oblasti.
Nově vytvořená oblast se nazývá prostřední část, která se nachází v ocasu spermie. Podobně lze rozlišit vláknitý plášť, hlavní část a hlavní část.
Mitochondrie vznikají spojitou vrstvou, která obklopuje mezikus, tato vrstva má tvar pyramidy a podílí se na tvorbě energie a pohybech spermií.
Zrání fáze
Nadbytek buněčného cytoplazmatického obsahu je fagocytován Sertoliho buňkami ve formě zbytkových těl.
Konečná morfologie
Po spermiogenezi sperma radikálně změnilo svůj tvar a je nyní specializovanou buňkou schopnou pohybu.
V generovaném spermatu lze rozlišit oblast hlavy (2–3 um na šířku a 4 až 5 um na délku), kde se nachází buněčné jádro s haploidní genetickou zátěží a akrosom.
Za hlavou je mezilehlá oblast, ve které jsou umístěny středy, mitochondriální šroubovice a ocas délky asi 50 um.
Proces spermiogeneze se liší v závislosti na druhu, i když v průměru trvá od jednoho do tří týdnů. V experimentech prováděných na myších trvá proces tvorby spermií 34,5 dne. Naproti tomu proces u lidí trvá téměř dvakrát tak dlouho.
Spermatogeneze je kompletní proces, který může nastat nepřetržitě a každý den vytváří asi 100 milionů spermií na lidský varlat.
Uvolňování spermatu ejakulací zahrnuje asi 200 milionů. Během celého svého života může člověk produkovat 10 12 až 10 13 spermií.
Reference
- Carlson, BM (2005). Embryologie člověka a vývojová biologie. Elsevier.
- Cheng, CY, & Mruk, DD (2010). Biologie spermatogeneze: minulost, současnost a budoucnost. Filozofické transakce královské společnosti B: Biological Sciences, 365 (1546), 1459–1463.
- Gilbert SF. (2000) vývojová biologie. 6. vydání. Sunderland (MA): Sinauer Associates. Spermatogeneze. K dispozici na adrese: ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10095
- González - Merlo, J. & Bosquet, JG (2000). Onkologická gynekologie. Elsevier Španělsko.
- Larsen, WJ, Potter, SS, Scott, WJ a Sherman, LS (2003). Lidská embryologie. Elsevier,.
- Ross, MH, a Pawlina, W. (2007). Histologie. Textový a barevný atlas s buněčnou a molekulární biologií (včetně Cd - Rom) 5aed. Panamerican Medical Ed.
- Urbina, MT, a Biber, JL (2009). Plodnost a asistovaná reprodukce. Panamerican Medical Ed.
- Wein, AJ, Kavoussi, LR, Partin, AW a Novick, AC (2008). Campbell - Walshova urologie. Panamerican Medical Ed.