Spermične funkcije, deli, življenjski cikel

The sperma So zrele spolne celice (gametične celice), proizvedene v moških spolnih žlezkih. So izjemno specializirane celice, popolnoma posvečene nalogi oploditve ženskih ovulov, temeljnega dogodka med spolno razmnoževanje.

Pred več kot 300 leti jih je odkril Antony van Leeuwenhoek, ki je, motiviral le zaradi njegove radovednosti.

Struktura sperme: glavni deli

Od takrat so te celice predmet preučevanja številnih raziskav, zlasti tistih, povezanih s plodnostjo in reprodukcijo.

Sperma so celice z visokimi energetskimi potrebami, saj se morajo premikati z veliko hitrostjo, ko jih ejakulirajo iz penisa (moški reproduktivni organ) proti vaginalnemu traktu (ženski reproduktivni organ).

Energija, ki jo porabijo, v glavnem izhaja iz presnove ogljikovih hidratov, kot so glikoza, to je glikoliza in mitohondrijska oksidativna fosforilacija, kar je bilo dokazano leta 1928, zahvaljujoč poskusom McCarthyja in sodelavcev.

Nastanek in sproščanje teh celic je odvisno od številnih endokrinih (hormonskih) dejavnikov, zlasti testosterona, ki ga proizvajajo in izločajo testisi.

Za razliko od tega, kar se zgodi z ženskimi spolnimi celicami (ki se proizvajajo med embrionalnim razvojem), se sperme nenehno proizvajajo v celotnem odraslem življenju človeka.

 [TOC]

Funkcije sperme

Človeška fotografija semenčic

Sperma so zelo pomembne celice, saj imajo posebno nalogo združevanja z ovule, ki jo vsebujejo samici jajčnikov, da ga oplodijo in gnojijo, postopek, ki se konča z nastajanjem novega posameznika.

Sperma, pa tudi ovuli, so haploidne celice, zato zlitje samic in moških jeder povrne diploidno obremenitev (2N) v novi celici. To pomeni, da vsaka celica prispeva polovico kromosomske obremenitve človeka v tem procesu.

V človeku so sperme celice, ki so odgovorne za določanje spola potomstva, ker ima ovule X spolni kromosom, vendar ima lahko vsaka sperma kromosom X ali kromosom in kromosom in kromosom in kromosom in kromosom in kromosom.

Spermo, ki poskuša oploditi ovule

Ko bo sperma, ki uspešno uspe oploditi in oploditi ovule, X kromosom, bo dojenček, ki bo oblikovan. Po drugi strani pa, ko ima sperma, ki se združi z ovulo, kromosom in bo dojenček XY, ​​torej genetsko moško.

Deli sperme (struktura)

Sperme so majhne flagelirane celice (dolžine merijo manj kot 70 mikronov). Vsako spermo je sestavljeno iz dveh dobro opredeljenih regij, znanih kot glava in rep, obe zaklenjeni z isto plazemsko membrano.

V glavi je jedro, ki bo služilo oploditvi ženskega ovule.

Vam lahko služi: sistem APUD: značilnosti, struktura, funkcijeDiagram človeške sperme. Vir: poenostavljen diagram spermatozona.SVG: Mariana Ruizderivativno delo: Miguelferig [CC0]

- Glava

Glava sperme ima sploščeno obliko in meri več ali manj 5 mikronov premera. V notranjosti je celična DNK, ki je zelo stisnjena, kar zmanjšuje količino, ki jo zaseda, kar olajša njegov transport, transkripcijo in utišanje.

Spermatsko jedro ima 23 haploidnih kromosomov (v eni kopiji). Ti kromosomi se razlikujejo od somatskih celičnih kromosomov (telesne celice, ki niso spolne celice), v katerih so pakirani z beljakovinami, znanimi kot protamini, in nekateri.

Protamini so beljakovine z obilnimi pozitivnimi obremenitvami, kar olajša njihovo interakcijo z DNK negativne obremenitve.

Poleg jedra ima vodja sperme sekretorni žolčnik, ki je znan kot akrosomski žolčnik ali akrosom, ki delno obdaja sprednjo območje jedra in je v stiku s plazemsko membrano spolne celice.

V tem žolčniku je veliko število encimov, ki olajšajo proces prodiranja v zunanjo pokrov ovule med oploditvijo. Med takšnimi encimi so neuraminidaza, hialuronidaza, kisla fosfataza, arilsulfataza in akrozin, proteaza, podobna Tripsinu.

Ko ovula in spermo stopijo v stik med seboj, akrosom sprosti svojo vsebino z eksocitozo, procesom, znanim kot "akrosomska reakcija", ki je bistven za zvezo, penetracijo in semenčico z ovule.

- Linija

Opis človeške sperme

Glava in rep semenčic sta pokrita z isto plazemsko membrano. Rep je velika nadloga, ki ima štiri regije, imenovane vrat, vmesni kos, glavni kos in končni kos.

Axonema, to je citoskeletna struktura, ki zagotavlja gibanje na rep, izhaja iz bazalnega telesa, ki se nahaja za jedro sperme. To bazalno telo je tisto, kar tvori vrat in ima dolg približno 5 μm.

Med vratom in končnim kosom je vmesni kos. Ta ima 5 mikronov dolžine in zanj je značilna prisotnost več mitohondrijev, ki so razporejene v obliki "pod" okoli osrednje aksonema. Ti visoko specializirani mitohondriji so tisti, ki v bistvu zagotavljajo energijo, potrebno za gibanje v obliki ATP.

Glavni kos ima dolg nekaj manj kot 50 μm in je najdaljši del repa. Začne se v "obroču", ki preprečuje zadnje napredovanje mitohondrijev in se konča v končnem kosu. Ko se približate terminalnemu delu, je glavni del Ahusa (postane ožji).

Končni kos je na koncu sestavljen iz zadnjih 5 μm repa in je struktura, kjer je v mikrotubulah, ki sestavljajo aksonema nadloge, opazili določeno "motnjo".

Vam lahko služi: grobi endoplazemski retikulu

Življenjski cikel sperme

Povprečni odrasli moški proizvede milijone sperme na dan, vendar te celice trajajo med 2 in 3 meseci, da se v celoti oblikujejo in dozorijo (dokler niso ejakulirane).

Življenjski cikel semenčice se začne z gametoogenezo ali spermatogenezo, to je z delitvijo zarodne ali predhodniške celice, ki ima za posledico celične linije, ki so kasneje razdeljene, nato pa se razlikujejo in zreli. V vmesnem času okvarjene celice trpijo programirane procese celične smrti.

Ko je nastala v seminifernih tubulih, se mora spermo v procesu zorenja preseliti na območje testisa, znanega kot epididimis, ki je dolg približno 6 metrov. Ta migracija jih vzame nekaj dni in pokazalo se je, da na tem stadionu celice niso dovolj zrele, da bi oplodile ovulo, saj nimajo zadostne mobilnosti.

Po približno 18 ali 24 urah v epididimisu so spermi popolnoma mobilni, vendar to mobilnost zavirajo nekateri faktorji beljakovin.

Ko je v epididimisu, sperma ohranjata svojo plodnost nekaj več kot mesec dni, vendar bo tokrat odvisen od pogojev temperature, hrane in življenjskega sloga, ki se izvajajo.

Ko se spermo med odnosom (spolni odnos) ejakulirajo. Te celice lahko preživijo 1 do 2 dni v reproduktivnem traktu samice, vendar je to odvisno od kislosti okoliškega okolja.

Spermatogeneza

Proizvodnja sperme (spermatogeneza) se prvič pojavi pri človeku med puberteto. Ta postopek poteka v testisih, ki sta dva organa moškega reproduktivnega sistema, in je povezan z zmanjšanjem kromosomske obremenitve spolnih celic (ki gredo od diploida (2N) do haploidov (n)).

V testisih se spermatogeneza pojavlja v nekaterih kanalih, znanih kot seminiferozni tubuli, katerih epitelij je sestavljen iz dveh glavnih vrst celic: setolijeve celice in spermatogene celice.

Spermatogene celice povzročajo spermo, medtem ko setolije negujejo in ščitijo spermatogene celice. Slednje so v seminifernih tubulih v različnih stopnjah zorenja.

Shematski prikaz procesa spermatogeneze (vir: Miguelferig [CC0] prek Wikimedia Commons)

Med spermatogenimi celicami so celice, znane kot Spermatogonias, So nezrele zarodne celice, odgovorne za delitev in proizvodnjo primarnih spermatocitov, sekundarnih spermatocitov in zrele sperme.

- Spermatogonias, primarni spermatociti, sekundarni spermatociti in spermi

Spermatogonias se nahajajo proti zunanjemu robu seminifernih tubulov, v bližini njihovega bazalnega lista; Ker so te razdeljene, celice, ki povzročajo selitev v osrednji del kanalov, kjer končno dozorijo.

Vam lahko služi: celični procesi

Spermatocitogeneza

Spermatogonije so razdeljene z mitozo (aseksualno delitev) in so diploidne celice (2N), ki ob delitvi ustvarijo več spermatogonije in primarnih spermatocitov, ki niso nič drugega kot spermatogonije, ki prenehajo deliti z mitozo, da vstopijo v mejozo I.

Majhna skupina spermatogonije počasi razdelimo z mitozo skozi celo življenje, ki deluje kot "matične celice" za mitotsko proizvodnjo več spermatogonij ali celic, ki se zavežejo k zorenju.

Ko se spermatogonije zorijo, torej, če jih delimo z mitozo in nato z mejozo, njihov potomstvo ne dokonča citosolne delitve, zato hčerinske celice (kloni) ostanejo povezane med seboj s citoličnimi mostovi, kot da bi šlo za sincit.

Ta sincitij se vzdržuje do končnih stopenj zorenja in migracije sperme (sperme), kjer se sperma sprosti proti lumen seminifernih tubulov. To ima za posledico, da se celične skupine sinhrono proizvajajo.

- Mejoza

Primarni spermatociti, saj jih delimo z mejozo, tvorijo sekundarne spermatocite, ki jih ponovno razdelimo z mejozo (mejoza II), ki se razlikujejo v druge vrste celic, imenovanih spermátidas, ki imajo polovico kromosomalne obremenitve, ki je spermatogoni, recimo, recimo, recimo, recimo, recimo, recimo, recimo, recimo, recimo, recimo, recimo, recimo, recimo, recimo, recimo, recimo, recimo, recimo, recimo, pravijo so haploidni.

- Zorenje sperme ali spermiogeneze

Sperma, ko zoremo, se v zreli spermi razlikujejo zaradi vrste morfoloških sprememb, ki pomenijo izločanje večine njihovega citosola, tvorbo nadloge in notranje preureditev njegovih citosolnih organelov.

Nekatere od teh sprememb so povezane s kondenzacijo celičnega jedra, s podaljšanjem celice in preureditvijo mitohondrijev.

Te celice se nato migrirajo v epididimis, cev, ki je bila navedena v testisih, kjer so shranjene, in postopek zorenja se nadaljuje. Vendar le s postopkom, znanim kot trening, ki poteka v ženski genitalni trakt, spermo zaključijo zorenje.

Reference

1. Barrett, k. In., Barman, s. M., Boitano, s., & Brooks, h. (2012). Ganongov pregled medicinske fiziologije, (Lange Basic Science).
2. Chen, h., MRUK, d., Xiao, x., & Cheng, c. In. (2017). Človeška spermatogeneza in njegova regulacija. Sodobna endokrinologija, 49-72.
3. Clermont in. (1970). Dinamika človeške spermatogeneze. V Človeški testis (str. 47-61).
4. Dicune, J. Str. (devetnajst devetdeset pet). Jedrski status človeških spermičnih celic. Mikron. Elsevier.
5. Gartner, l. Str., & Hiatt, J. L. (2006). Barva e-knjige učbenika histologije. Elsevier Health Sciences.
6. Griswold, m. D. (2015). Spermatogeneza: zaveza k mejozi. Fiziološki pregledi, 96, 1-17.
7. Salomon, e., Berg, l., & Martin, D. (1999). Biologija (5. izd.). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.