SPERMIOGENESIS: שלבים ומאפייניהם - ביולוגיה - 2025

יצירת הזרעונים , זַרעִי הידוע גם מטמורפוזה, התואם את spermatids התהליך הטרנספורמציה (או spermatids) ב זרעונים בוגרים. שלב זה מתרחש כאשר צמחי זרע נקשרים לתאי סרטולי.

לעומת זאת, המונח spermatogenesis מתייחס לייצור spermatozoa haploid (23 כרומוזומים) מ spermatogonia בלתי מובחנים ודיפלואידים (46 כרומוזומים).

הזרעונים של יונק מאופיינים בכך שהם בעלי צורה מעוגלת וחסרי דגלון, שהוא הנספח בצורת שוט המסייע לתנועה, האופיינית לזרע. הזרעונים חייבים להתבגר לזרע המסוגל למלא את תפקידו: להגיע אל הביצית ולהצטרף אליו.

לפיכך עליהם לפתח פלנלום המארגן מחדש מורפולוגית, וכך לרכוש יכולת תנועתיות ויכולת אינטראקציה. שלבי הספרמיוגנזה תוארו בשנת 1963 ו -1964 על ידי קלרמונט והלר, בזכות הדמיית כל אחד מהשינויים באמצעות מיקרוסקופיה קלה ברקמות אנושיות.

תהליך בידול הזרע המתרחש אצל יונקים כרוך בשלבים הבאים: בניית שלפוחית ​​אקרוזומלית, היווצרות מכסה המנוע, סיבוב ועיבוי הגרעין.

שלבים

שלב גולגי

גרגרי חומצה תקופתית, המגיב של שיף, קיצור PAS, מצטברים במתחם הגולגי של הזרעונים.

שלפוחית ​​מקרוזום

גרגרי PAS עשירים בגליקופרוטאינים (חלבונים הנקשרים לפחמימות) ויעוררו מבנה שלפוחית ​​הנקרא שלפוחית ​​האקרוזומלית. במהלך שלב הגולגי, שלפוחית ​​זו עולה בגודל.

הקוטביות של הזרע מוגדרת על ידי מיקום שלפוחית ​​הזרע והמבנה הזה ימוקם בקוטב הקדמי של הזרע.

האקרוזום הוא מבנה המכיל אנזימים הידרוליטיים, כמו היאלורונידאז, טריפסין ואקרוסין, שתפקידם הוא התפוררות התאים המלווים את הביצית, הידרוליזה של מרכיבי המטריצה, כמו חומצה היאלורונית.

תהליך זה ידוע כתגובה אקרוזומית והוא מתחיל במגע בין הזרע לשכבה החיצונית ביותר של הביצית, הנקראת zona pellucida.

נדידת צנטריולה

אירוע מפתח נוסף של שלב הגולגי הוא נדידת המרכזים לאזור האחורי של הזרע, והתאמתם עם קרום הפלזמה מתרחשת.

הצנטריולה ממשיכה להרכבה של תשע המיקרו-צינורות ההיקפיים ושתי המרכזיות המרכיבות את מגן הזרע.

מערכת מיקרו-צינורות זו מסוגלת להפוך אנרגיה - ATP (אדנוזין טריפוספט) הנוצרת במיטוכונדריה לתנועה.

שלב כובע

שלפוחית ​​האקרוזום ממשיכה להתרחב לכיוון המחצית הקדמית של גרעין התא, ומעניקה מראה של קסדה או כובע. באזור זה המעטפה הגרעינית מנוונת את נקבוביותיה והמבנה מתעבה. בנוסף מתרחשת עיבוי ליבה.

שינויים גדולים בליבה

במהלך הזרע הזרע מתרחשת סדרת טרנספורמציות של גרעין הזרע העתידי, כמו דחיסה עד 10% מהגודל הראשוני והחלפת היסטונים על ידי פרוטמינים.

פרוטמינים הם חלבונים של בערך 5000 דה, עשירים בארגנין, עם פחות ליזין, ומסיסים במים. חלבונים אלה נפוצים בזרע של מינים שונים ומסייעים בגינוי קיצוני של ה- DNA במבנה כמעט גבישי.

שלב אקרוזום

שינוי התמצאות של הזרע מתרחש: הראש מונח לכיוון תאי סרטולי והגלף - בתהליך ההתפתחות - משתרע אל פנים הצינור הזרעי.

הגרעין המרוכז שכבר משנה את צורתו, מתארך ולובש צורה שטוחה יותר. הגרעין, יחד עם האקרוזום, נעה קרוב לקרום הפלזמה בקצה הקדמי.

בנוסף, ארגון מחדש של המיקרו-צינורות מתרחש למבנה גלילי המתרחב מהאקרוזום לקצה האחורי של הזרע.

באשר לצנטריוזלים, לאחר שסיימו את תפקידם בהתפתחות ה flagellum, הם חוזרים לאזור האחורי של הגרעין ודבקים בו.

גיבוש היצירה המקשרת

סדרת שינויים מתרחשת ליצירת "צוואר" הזרע. מהצנטרולים, המחוברים כעת לגרעין, יוצאים תשעה סיבים בקוטר משמעותי שהתפשטו בזנב מחוץ למיקרו-צינורות.

שימו לב כי הסיבים הצפופים הללו מצטרפים לגרעין עם המעי הגס; מכאן שנקרא "יצירה מקשרת".

גיבוש קטע הביניים

קרום הפלזמה נע לעטוף את המגן המתפתח, והמיטוכונדריה עוברת ליצירת מבנה סלילי סביב הצוואר המשתרע לאזור האחורי המיידי.

האזור שזה עתה נוצר נקרא היצירה האמצעית, שנמצאת בזנב הזרע. באופן דומה ניתן להבחין בין נדן הסיבי, החלק העיקרי והחלק העיקרי.

המיטוכונדריה מקורה בחיפוי רציף העוטף את חתיכת הביניים, לשכבה זו צורת פירמידה ומשתתפת ביצירת אנרגיה ובתנועות זרע.

שלב ההבשלה

עודף התוכן הציטופלזמתי הסלולרי מוגז על ידי תאי סרטולי, בצורה של גופים שיורית.

מורפולוגיה סופית

לאחר הזרע, הזרע שינה את צורתו באופן קיצוני וכעת הוא תא מיוחד המסוגל לתנועה.

בזרע שנוצר ניתן להבדיל בין אזור הראש (2-3 אממ ברוחב ואורך של 4 עד 5 אמ"ם), שם נמצאים גרעין התא עם העומס הגנטי הפועל והקרוזום.

אחרי הראש נמצא אזור הביניים, שם נמצאים הצנטריוזים, הלילית המיטוכונדרית והזנב באורך של כ 50 אממ.

תהליך spermiogenesis משתנה בהתאם למין, אם כי בממוצע הוא נמשך בין שבוע לשלושה שבועות. בניסויים שנערכו על עכברים, תהליך היווצרות הזרע אורך 34.5 יום. לעומת זאת, התהליך אצל בני אדם אורך כמעט כפליים.

Spermatogenesis הוא תהליך שלם שיכול להתרחש באופן רציף, ויוצר כמאה מיליון זרע לאשך אנושי בכל יום.

שחרור הזרע בשפיכה כרוך בכ -200 מיליון. במהלך כל חייו, אדם יכול לייצר 10 ¹² עד 10 ¹³ זרע.

הפניות

1. קרלסון, ב.מ. (2005). אמבריולוגיה אנושית וביולוגיה התפתחותית. אלזביאר.
2. צ'נג, CY ומרוק, DD (2010). הביולוגיה של spermatogenesis: העבר, ההווה והעתיד. עסקאות פילוסופיות של החברה המלכותית B: Biologic Sciences, 365 (1546), 1459–1463.
3. גילברט SF. (2000) ביולוגיה התפתחותית. מהדורה 6. סנדרלנד (מ.א.): מקורבי סינאואר. Spermatogenesis. ניתן להשיג ב: ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10095
4. גונזלס - מרלו, ג'יי, ובוסקט, ג'יי.ג '(2000). גינקולוגיה אונקולוגית. אלסביאר ספרד.
5. לארסן, WJ, Potter, SS, Scott, WJ, and Sherman, LS (2003). אמבריולוגיה אנושית. Elsevier,.
6. רוס, MH ופאולינה, וו. (2007). היסטולוגיה. אטלס טקסט וצבע עם ביולוגיה תאית ומולקולרית (כולל תקליטור - רום) 5aed. פנמריקנית רפואית אד.
7. Urbina, MT, & Biber, JL (2009). פוריות ורבייה מסייעת. פנמריקנית רפואית אד.
8. Wein, AJ, Kavoussi, LR, Partin, AW, and Novick, AC (2008). קמפבל - אורולוגיה של וולש. פנמריקנית רפואית אד.