SPERMIOGENEZĂ: FAZE ȘI CARACTERISTICILE LOR - BIOLOGIE - 2025

Spermatogeneza , spermatic de asemenea cunoscut sub numele de metamorfoză, corespunde spermatidelor procesului de transformare (sau spermatidelor) în spermatozoizii maturi. Această fază apare atunci când spermatidele sunt atașate de celulele Sertoli.

În schimb, termenul de spermatogeneză se referă la producerea de spermatozoizi haploizi (23 de cromozomi) din spermatogonia nediferențiată și diploidă (46 de cromozomi).

Spermatidele unui mamifer se caracterizează prin faptul că au o formă rotunjită și lipsită de flagel, care este apendicele în formă de bici care ajută la mișcare, tipice spermei. Spermatidele trebuie să se maturizeze într-un spermatozoid capabil să-și îndeplinească funcția: să ajungă la ovul și să se alăture.

Prin urmare, trebuie să dezvolte un flagel reorganizând morfologic, dobândind astfel motilitate și capacitate de interacțiune. Etapele spermiogenezei au fost descrise în 1963 și 1964 de către Clermont și Heller, datorită vizualizării fiecăreia dintre modificările folosind microcopie ușoară în țesuturile umane.

Procesul de diferențiere a spermatozoizilor care are loc la mamifere implică următoarele etape: construcția unei vezicule acrosomale, formarea unei capote, rotirea și condensarea nucleului.

faze

Faza Golgi

Granule periodice de acid, reactivul lui Schiff, prescurtat PAS, se acumulează în complexul Golgi al spermatidelor.

Vezicula acrosomală

Granulele PAS sunt bogate în glicoproteine ​​(proteine ​​legate de carbohidrați) și vor da naștere unei structuri veziculare numită veziculă acrosomală. În faza Golgi, această vezicule crește în dimensiune.

Polaritatea spermatozoizilor este definită prin poziția veziculei acrosomale și această structură va fi localizată în polul anterior al spermei.

Acrosomul este o structură care conține enzime hidrolitice, cum ar fi hialuronidaza, trypsina și acrosina, a căror funcție este dezintegrarea celulelor care însoțesc ovocitul, hidrolizând componentele matricei, cum ar fi acidul hialuronic.

Acest proces este cunoscut sub numele de reacție acrosomă și începe cu contactul dintre spermă și stratul cel mai extern al ovocitului, numit zona pellucida.

Migrarea centriolelor

Un alt eveniment cheie al fazei Golgi este migrarea centriolelor către regiunea posterioară a spermatidelor, iar alinierea lor cu membrana plasmatică are loc.

Centriolul continuă la asamblarea celor nouă microtubuli periferici și a celor două centrale care alcătuiesc flagelul spermatic.

Acest set de microtubuli sunt capabili să transforme energia - ATP (adenozina trifosfat) generată în mitocondrii - în mișcare.

Faza capacului

Veziculul acrosomal continuă să se extindă spre jumătatea anterioară a nucleului celular, dând aspect de cască sau capac. În această zonă, învelișul nuclear își degenerează porii și structura se îngroașă. În plus, are loc condensarea miezului.

Schimbări majore în nucleu

În timpul spermiogenezei, are loc o serie de transformări ale nucleului viitorului spermatozoid, cum ar fi compactarea la 10% din dimensiunea inițială și înlocuirea histonelor cu protaminele.

Protaminele sunt proteine ​​de aproximativ 5000 Da, bogate în arginină, cu mai puțin lizină și solubile în apă. Aceste proteine ​​sunt comune în sperma diferitelor specii și ajută la condamnarea extremă a ADN-ului într-o structură aproape cristalină.

Faza acrosomică

Se produce o schimbare de orientare a spermatidelor: capul este dispus spre celulele Sertoli și flagelul - în curs de dezvoltare - se extinde în interiorul tubului seminifer.

Nucleul deja condensat își schimbă forma, prelungindu-se și luând o formă mai aplatizată. Nucleul, împreună cu acrosomul, călătorește aproape de membrana plasmatică la capătul anterior.

În plus, o reorganizare a microtubulilor are loc într-o structură cilindrică care se lărgește de la acrosom până la capătul posterior al spermatidului.

În ceea ce privește centriolii, după ce își îndeplinesc funcția în dezvoltarea flagelului, ei revin în zona posterioară a nucleului și aderă la acesta.

Formarea piesei de legătură

O serie de modificări apar pentru a forma „gâtul” spermei. Din centrioli, acum atașați de nucleu, apar nouă fibre cu un diametru semnificativ care se răspândesc în coadă în afara microtubulilor.

Rețineți că aceste fibre dense se alătură nucleului cu flagelul; de aceea este cunoscută sub numele de „piesă de legătură”.

Formarea piesei intermediare

Membrana plasmatică se schimbă pentru a înveli flagelul în curs de dezvoltare, iar mitocondria se schimbă pentru a forma o structură elicoidală în jurul gâtului care se extinde în regiunea imediată posterioară.

Regiunea nou formată se numește bucata de mijloc, situată în coada spermei. De asemenea, se pot distinge teaca fibroasă, partea principală și partea principală.

Mitocondriile au la origine o acoperire continuă care înconjoară piesa intermediară, acest strat are forma unei piramide și participă la generarea de energie și la mișcările spermei.

Faza de maturare

Excesul de conținut citoplasmatic celular este fagocitat de celulele Sertoli, sub formă de corpuri reziduale.

Morfologie finală

După spermiogeneză, sperma și-a schimbat radical forma și este acum o celulă specializată capabilă să se miște.

În spermatozoizii generați, regiunea capului (2 - 3 um lățime și 4 - 5 um lungime) poate fi diferențiată, unde se află nucleul celular cu încărcătură genetică haploidă și acrosom.

După cap este regiunea intermediară, unde se află centriolii, helixul mitocondrial și coada de aproximativ 50 um lungime.

Procesul spermiogenezei variază în funcție de specie, deși în medie durează de la una la trei săptămâni. În experimentele efectuate pe șoareci, procesul de formare a spermei durează 34,5 zile. În schimb, procesul la oameni durează aproape de două ori mai mult.

Spermatogeneza este un proces complet care poate apărea continuu, generând aproximativ 100 de milioane de spermatozoizi pe testicul uman în fiecare zi.

Eliberarea spermei prin ejaculare implică aproximativ 200 de milioane. Pe parcursul întregii sale vieți, un om poate produce 10 de ¹² pentru a de 10 ¹³ de sperma.

Referințe

1. Carlson, BM (2005). Embriologie umană și biologie în dezvoltare. Elsevier.
2. Cheng, CY și Mruk, DD (2010). Biologia spermatogenezei: trecutul, prezentul și viitorul. Tranzacții filozofice ale Royal Society B: Științe biologice, 365 (1546), 1459–1463.
3. Gilbert SF. (2000) Biologie dezvoltării. Ediția a VI-a. Sunderland (MA): Asociații Sinauer. Spermatogeneza. Disponibil de la: ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10095
4. González - Merlo, J., & Bosquet, JG (2000). Ginecologie oncologică. Elsevier Spania.
5. Larsen, WJ, Potter, SS, Scott, WJ, & Sherman, LS (2003). Embriologie umană. Elsevier ,.
6. Ross, MH, & Pawlina, W. (2007). Histologie. Atlas text și culoare cu biologie celulară și moleculară (include Cd - Rom) 5aed. Editura Medicală Panamericană.
7. Urbina, MT, & Biber, JL (2009). Fertilitate și reproducere asistată. Editura Medicală Panamericană.
8. Wein, AJ, Kavoussi, LR, Partin, AW și Novick, AC (2008). Campbell - Urologie Walsh. Editura Medicală Panamericană.