SPERMIOGENESIS: ขั้นตอนและลักษณะของพวกมัน - ชีววิทยา

สร้างอสุจิ , น้ำกามยังเป็นที่รู้จักการเปลี่ยนแปลง, สอดคล้องกับ spermatids กระบวนการเปลี่ยนแปลง (หรือ spermatids) ในตัวอสุจิผู้ใหญ่ ระยะนี้เกิดขึ้นเมื่อสเปิร์มติดกับเซลล์ Sertoli

ในทางตรงกันข้ามคำว่า spermatogenesis หมายถึงการผลิตตัวอสุจิแบบ haploid (23 โครโมโซม) จาก spermatogonia ที่ไม่แตกต่างและไม่แตกต่างกัน (46 โครโมโซม)

สเปิร์มของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีลักษณะที่มีรูปร่างกลมและไม่มีแฟลเจลลัมซึ่งเป็นไส้ติ่งรูปแส้ที่ช่วยในการเคลื่อนไหวตามแบบฉบับของสเปิร์ม สเปิร์มจะต้องเติบโตเป็นตัวอสุจิที่สามารถทำหน้าที่ของมันได้: ไปถึงไข่และต่อเข้ากับมัน

ดังนั้นพวกเขาจึงต้องพัฒนาการจัดโครงสร้างทางสัณฐานวิทยาของแฟลเจลลัมดังนั้นการได้รับความสามารถในการเคลื่อนไหวและการโต้ตอบ ขั้นตอนของการสร้างตัวอสุจิได้รับการอธิบายในปี 1963 และ 1964 โดย Clermont และ Heller ด้วยการมองเห็นภาพของการเปลี่ยนแปลงแต่ละอย่างโดยใช้กล้องจุลทรรศน์แบบแสงในเนื้อเยื่อของมนุษย์

กระบวนการแยกความแตกต่างของอสุจิที่เกิดขึ้นในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเกี่ยวข้องกับขั้นตอนต่อไปนี้: การสร้างถุงอะโครโซมอลการสร้างฝากระโปรงการหมุนและการรวมตัวของนิวเคลียส

ขั้นตอน

เฟส Golgi

แกรนูลกรดเป็นระยะซึ่งเป็นรีเอเจนต์ของ Schiff เรียกโดยย่อว่า PAS สะสมอยู่ใน Golgi complex ของสเปิร์ม

ถุง Acrosomal

เม็ด PAS อุดมไปด้วยไกลโคโปรตีน (โปรตีนที่จับกับคาร์โบไฮเดรต) และจะก่อให้เกิดโครงสร้างถุงที่เรียกว่าถุงอะโครโซม ในระยะ Golgi ถุงนี้จะมีขนาดเพิ่มขึ้น

ขั้วของตัวอสุจิถูกกำหนดโดยตำแหน่งของถุงน้ำคร่ำและโครงสร้างนี้จะอยู่ที่ขั้วด้านหน้าของตัวอสุจิ

อะโครโซมเป็นโครงสร้างที่ประกอบด้วยเอนไซม์ไฮโดรไลติกเช่นไฮยาลูโรนิเดสทริปซินและอะโครซินซึ่งมีหน้าที่ในการแตกตัวของเซลล์ที่มาพร้อมกับไข่และไฮโดรไลซิสส่วนประกอบของเมทริกซ์เช่นกรดไฮยาลูโรนิก

กระบวนการนี้เรียกว่าปฏิกิริยาอะโครโซมและเริ่มต้นด้วยการสัมผัสระหว่างตัวอสุจิกับชั้นนอกสุดของเซลล์ไข่เรียกว่าโซนาเพลลูซิดา

การโยกย้าย Centriole

เหตุการณ์สำคัญอีกอย่างหนึ่งของระยะ Golgi คือการย้ายถิ่นของเซนทริโอลไปยังบริเวณด้านหลังของสเปิร์มและการเรียงตัวกับเยื่อหุ้มพลาสมาจะเกิดขึ้น

เซนทริโอลเข้าสู่การประกอบของไมโครทูบูเลสรอบนอกทั้งเก้าตัวและส่วนกลางสองอันที่ประกอบเป็นแฟลเจลลัมของอสุจิ

microtubules ชุดนี้สามารถเปลี่ยนพลังงาน - ATP (adenosine triphosphate) ที่สร้างขึ้นในไมโตคอนเดรีย - เป็นการเคลื่อนที่

แคปเฟส

ถุงอะโครโซมอลจะขยายไปทางครึ่งหน้าของนิวเคลียสของเซลล์ทำให้มีลักษณะเหมือนหมวกหรือหมวก ในบริเวณนี้ซองนิวเคลียร์จะทำให้รูขุมขนเสื่อมลงและโครงสร้างจะหนาขึ้น นอกจากนี้ยังเกิดการควบแน่นของแกนกลาง

การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในแกนกลาง

ในระหว่างการสร้างอสุจิจะมีการเปลี่ยนแปลงของนิวเคลียสของตัวอสุจิในอนาคตเช่นการบดอัดเป็น 10% ของขนาดเริ่มต้นและการแทนที่ฮิสโตนด้วยโปรตามีน

โปรตามีนเป็นโปรตีนประมาณ 5,000 Da อุดมไปด้วยอาร์จินีนมีไลซีนน้อยและละลายในน้ำ โปรตีนเหล่านี้มีอยู่ทั่วไปในสเปิร์มของสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันและช่วยในการประณาม DNA อย่างรุนแรงในโครงสร้างที่เกือบจะเป็นผลึก

เฟสอะโครโซม

การเปลี่ยนแปลงของการวางแนวของสเปิร์มเกิดขึ้น: ส่วนหัวจะถูกจัดเรียงเข้าหาเซลล์ Sertoli และแฟลเจลลัม - ในกระบวนการพัฒนา - ขยายเข้าไปภายในท่อเซมินิเฟอรัส

นิวเคลียสที่ควบแน่นแล้วจะเปลี่ยนรูปร่างยาวขึ้นและมีรูปร่างที่แบนขึ้น นิวเคลียสร่วมกับอะโครโซมจะเคลื่อนที่ใกล้กับเยื่อหุ้มพลาสมาที่ปลายด้านหน้า

นอกจากนี้การจัดโครงสร้างใหม่ของ microtubules จะเกิดขึ้นในโครงสร้างทรงกระบอกที่ขยายจากอะโครโซมไปยังปลายด้านหลังของสเปิร์ม

สำหรับเซนทริโอลหลังจากทำหน้าที่ในการพัฒนาแฟลเจลลัมเสร็จแล้วพวกมันจะกลับไปที่บริเวณด้านหลังของนิวเคลียสและยึดติดกับมัน

การก่อตัวของชิ้นส่วนเชื่อมต่อ

ชุดของการดัดแปลงเกิดขึ้นเพื่อสร้าง "คอ" ของตัวอสุจิ จากเซนทริโอลซึ่งตอนนี้ติดอยู่กับนิวเคลียสทำให้เกิดเส้นใยเก้าเส้นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสำคัญซึ่งแพร่กระจายในหางนอกไมโครทูบูล

สังเกตว่าเส้นใยที่หนาแน่นเหล่านี้รวมนิวเคลียสกับแฟลเจลลัม ด้วยเหตุนี้จึงเรียกว่า "ชิ้นส่วนเชื่อมต่อ"

การก่อตัวของชิ้นส่วนกลาง

พลาสมาเมมเบรนจะเปลี่ยนไปห่อหุ้มแฟลเจลลัมที่กำลังพัฒนาและไมโทคอนเดรียจะเปลี่ยนเป็นโครงสร้างขดรอบคอซึ่งขยายไปถึงบริเวณด้านหลังในทันที

บริเวณที่เกิดขึ้นใหม่เรียกว่าชิ้นกลางซึ่งอยู่ในส่วนหางของตัวอสุจิ ในทำนองเดียวกันปลอกเส้นใยส่วนหลักและส่วนหลักสามารถแยกแยะได้

ไมโตคอนเดรียก่อให้เกิดสิ่งปกคลุมที่ต่อเนื่องซึ่งล้อมรอบชิ้นกลางชั้นนี้มีรูปร่างของปิรามิดและมีส่วนร่วมในการสร้างพลังงานและในการเคลื่อนไหวของอสุจิ

ระยะสุก

ส่วนเกินของปริมาณไซโตพลาสซึมของเซลล์จะถูกทำลายโดยเซลล์ Sertoli ในรูปแบบของร่างกายที่เหลือ

สัณฐานวิทยาขั้นสุดท้าย

หลังจากการสร้างอสุจิแล้วอสุจิมีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างอย่างรุนแรงและปัจจุบันเป็นเซลล์พิเศษที่สามารถเคลื่อนไหวได้

ในสเปิร์มที่สร้างขึ้นบริเวณส่วนหัว (กว้าง 2-3 um และยาว 4 ถึง 5 um) สามารถสร้างความแตกต่างได้โดยที่นิวเคลียสของเซลล์ที่มีภาระทางพันธุกรรมเดี่ยวและอะโครโซมจะอยู่

หลังจากส่วนหัวเป็นบริเวณกึ่งกลางซึ่งเป็นที่ตั้งของ centrioles, mitochondrial helix และส่วนหางที่มีความยาวประมาณ 50 um

กระบวนการสร้างอสุจิแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสายพันธุ์แม้ว่าโดยเฉลี่ยแล้วจะใช้เวลาประมาณหนึ่งถึงสามสัปดาห์ ในการทดลองกับหนูกระบวนการสร้างอสุจิใช้เวลา 34.5 วัน ในทางตรงกันข้ามกระบวนการในมนุษย์ใช้เวลานานกว่าเกือบสองเท่า

Spermatogenesis เป็นกระบวนการที่สมบูรณ์ซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้อย่างต่อเนื่องโดยสร้างอสุจิประมาณ 100 ล้านตัวต่อลูกอัณฑะของมนุษย์ในแต่ละวัน

การหลั่งอสุจิโดยการหลั่งมีประมาณ 200 ล้านคน ตลอดชีวิตของเขาผู้ชายสามารถสร้างอสุจิได้10 ¹²ถึง 10 ¹³ตัว

อ้างอิง

คาร์ลสัน, BM (2005). วิทยาเอ็มบริโอของมนุษย์และชีววิทยาพัฒนาการ เอลส์
Cheng, CY, & Mruk, DD (2010). ชีววิทยาของการสร้างอสุจิ: อดีตปัจจุบันและอนาคต Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 365 (1546), 1459–1463
กิลเบิร์ตเอสเอฟ (2543) ชีววิทยาพัฒนาการ. พิมพ์ครั้งที่ 6. ซันเดอร์แลนด์ (MA): Sinauer Associates ตัว มีให้จาก: ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10095
กอนซาเลซ - Merlo, J. , & Bosquet, JG (2000) นรีเวชวิทยามะเร็ง Elsevier สเปน
Larsen, WJ, Potter, SS, Scott, WJ, & Sherman, LS (2003) เอ็มบริโอของมนุษย์ เอลส์เวียร์,.
Ross, MH, & Pawlina, W. (2007). จุลกายวิภาคศาสตร์เนื้อเยื่อ Atlas ข้อความและสีพร้อมเซลล์และชีววิทยาระดับโมเลกุล (รวมถึง Cd - Rom) 5aed Panamerican Medical Ed.
Urbina, MT, & Biber, JL (2009) การเจริญพันธุ์และช่วยการสืบพันธุ์ Panamerican Medical Ed.
Wein, AJ, Kavoussi, LR, Partin, AW, & Novick, AC (2008) แคมป์เบล - ระบบทางเดินปัสสาวะ Walsh Panamerican Medical Ed.

SPERMIOGENESIS: ขั้นตอนและลักษณะของพวกมัน - ชีววิทยา - 2026