SPERMATOGENEZA
Definicja procesu
Spermatogeneza jest procesem przebiegającym w gonadach osobnika męskiego. Ma on na celu wytworzenie męskich komórek rozrodczych - plemników.
2. Przebieg.
Właściwa spermatogeneza rozpoczyna się po uzyskaniu dojrzałości płciowej przez osobnika męskiego. W procesie spermatogenezy wyróżnia się 3 etapy:
spermatogoniogenezę,
spermatocytogenezę,
spermiogenezę.
Ad. 1. W dojrzałym jądrze z prespermatogonii tworzą się spermatogonie, które mnożą się mitotycznie, a ilość tych podziałów od kilku do kilkunastu po czym część przestaje się dzielić i różnicuje w spermatocyty I rzędu, które znacznie powiększają swoją objętość. Pozostała część nie ulega różnicowaniu i stanowi źródło komórek, które po pewnym czasie mogą przekształcić się w spermatocyty II rzędu.
Ad. 2. Wyjściem jest kulisty spermatocyt I rzędu o średnicy kilkunastu μm. Spermatocyt I rzędu w fazie S cyklu komórkowego podwaja swoją zawartość DNA do 4c po czym wchodzi w profazę I podziału dojrzewania mejotycznego tj. leptoten, zygoten, pachyten, diploten. Profaza mejozy trwa bardzo długo i dlatego w kanalikach nasiennych występuje dość spermatocytów I rzędu. Po profazie zachodzą kolejne stadia podziału mejotycznego, redukcyjnego i każdy spermatocyt I rzędu dzieli się na 2 spermatocyty II rzędu, które są kuliste i o 1/2 mniejsze od spermatocytów I rzędu. Spermatocyt II rzędu zawiera 1n, czyli haploidalną liczbę chromosomów, ale jeszcze diploidalną zawiera DNA 2c. Bardzo szybko spermatocyty wchodzą w II podział dojrzewania odbywający się na zasadzie mitozy. Z 1-ego spermatocytu II rzędu powstają 2 spermatydy (spermidy) posiadające 1n chromosomów i 1c DNA. Proces 2 jest zatem procesem obejmującym 2 podziały dojrzewania spermatocytu I rzędu i spermatocytu II rzędu.
Ad.3. Proces, kiedy ustają podziały i każda spermatyda stopniowo przekształca się w plemnik (gameta męska). Powstająca spermatyda jest kulista i zawiera wszystkie organella. Pierwszym przejawem przebudowy jest zmiana jej symetrii. Z komórki kulistej staje się owalna i zarysowuje się jej oś długa. Następnie zachodzą przemieszczenia organelli komórkowych. Przednią część spermatydy zajmuje aparat Golgiego, a pod nim leży owalne jądro komórkowe i w tylnej części centrosomy. Po tych przemieszczeniach organelli zachodzą przemiany w jądrze i cytoplazmie spermatydy.
W wyniku spermatogenezy z 1 spermatydu I rzędu powstają 4 plemniki o haploidalnej (1n) zawartości chromosomów i 1c DNA.
Plemniki uwolnione z jądra nie są jeszcze w pełni funkcjonalne. Aby uzyskać pełną dojrzałość i sprawność plemniki muszą przebywać w najądrzu. W trakcie tego pobytu dokonują się zmiany w ich metabolizmie, w budowie błony komórkowej, dalsza kondensacja jądra komórkowego, a także nabywanie przez nie zdolności ruchu. Okres przebywania plemników w najądrzu nie jest stały i wynosi od kilku do kilkunastu dni (2-12 dni). Przewód najądrza jest pojedynczy, kręty i ma długość kilku metrów. Plemniki są w nim przesuwane dzięki jego perystaltyce, która powoduje także przejście plemników z najądrza do nasieniowodu w pierwszej fazie wytrysku. Jeśli wytrysk nie następuje przez dłuższy czas gromadzące się plemniki ulegają lizie i fagocytozie lub też są spontanicznie przemieszczane do dalszych odcinków układu płciowego i usuwane przez cewkę moczową.
Ejakulat czyli nasienie poza plemnikami zawiera także wydzieliny męskich gruczołów płciowych (głównie prostaty i pęcherzyków nasiennych). Wydzieliny te są w czasie wytrysku mieszane z płynem zawierającym plemniki pochodzącym z najądrzy i tworzą wraz z nim płyn nasienny (plazmę nasienia). Składniki zawarte w wydzielinach prostaty i pęcherzyków nasiennych są niezbędne do pełnienia przez plemniki ich funkcji. Wśród ważnych substancji pochodzących z tych gruczołów można wymienić np. fruktozę (materiał energetyczny dla plemników, warunkujący ich migrację w drogach rodnych kobiety), seminogelinę (odpowiadającą za koagulację), proteinazy (odpowiadające za upłynnianie nasienia), laktoferynę (maskującą antygeny powierzchniowe plemników) i czynniki immunosupresyjne.
W nasieniu można zaobserwować także niektóre komórki płciowe np. spermatydy, które w niewielkiej ilości mogą być uwalniane z nabłonka plemnikotwórczego. Wraz z leukocytami stanowią one grupę tzw. komórek okrągłych.
Zdjęcia: Spermatydy oraz plemniki widoczne w po wybarwieniu w preparacie utrwalonym w powiększeniu 1000x. Spermatydy w odróżnieniu od leukocytów mają wyraźne, okrągłe jądra komórkowe.
Spermatogeneza trwa 72-74 dni.
OOGENEZA:
Podobnie jak w przypadku plemników, komórki jajowe powstają z diploidalnych komórek macierzystych. Przebieg mejozy jest jednak nieco inny- podziały są nierównomierne i w efekcie powstaje tylko JEDNA komórka jajowa. Pozostałe trzy komórki, zwane ciałkami kierunkowymi albo polocytami, giną.
Oogeneza zachodzi w II etapach:
Etap I, czyli początek oogenezy przypada na okres życia płodowego. Wtedy komórki macierzyste rozpoczynają podział mejotyczny. Na samym początku (w profazie I) podział zostaje zatrzymany, a komórki w tym stadium nazywane są oocytami I rzędu. Wraz z sąsiadującymi komórkami tworzą pęcherzyk- tzw. pęcherzyk Graafa i pozostają w niezmienionej formie Az do okresu dojrzewania.
Przychodząca na świat dziewczynka ma już zdeterminowaną liczbę przyszłych komórek jajowych.
Etap II rozpoczyna się w okresie dojrzewania (11-13lat). Wtedy, pod wpływem hormonów produkowanych przez przysadkę mózgową, rozpoczyna się cykliczne dojrzewanie komórek jajowych. Dojrzewanie polega na dokończeniu wstrzymanego podziału komórkowego. W czasie jednego cyklu płciowego dojrzewa zazwyczaj tylko jedna komórka jajowa, stąd większość oocytów I rzędu nigdy nie zostaje wykorzystana.
Mejoza towarzysząca oogenezie jest najdłużej trwającym podziałem komórkowym- rozpoczyna się w czasie życia płodowego, a kończy wraz z uwalnianiem poszczególnych komórek jajowych (aż do okresu przekwitania).
Dojrzała komórka jajowa jest największą komórką w organizmie, ze względu na dużą ilość cytoplazmy i zgromadzonego w niej materiału zapasowego. Otoczona jest dwoma osłonkami:
- osłonką przejrzystą przylegająca do komórki jajowej
- wieńcem promienistym: są to komórki pochodzące z pękniętego pęcherzyka Graafa, otaczające komórkę od zewnątrz.
|
SPERMATOGENEZA |
OOGENEZA |
PROCES POWSTAWANIA |
Plemników |
Komórki jajowej |
LOKALIZACJA |
Gonady męskie, kanaliki nasienne jąder |
Gonady żeńskie, pęcherzyki Graffa |
SPOSÓB ZACHODZENIA PROCESU U OSOBNIKA DOJRZAŁEGO |
Ciągły |
Cykliczny |
KOMÓRKA MACIERZYSTA |
Spermatogonium (2n) |
Oogonium (2n) |
DOJRZAŁA KOM. MACIERZYSTA |
Spermatocyt I rzędu (2n) |
Oogocyt I rzędu (2n) |
PIERWSZY PODZIAŁ MEJOTYCZNY |
Spermatocyty II rzędu (1n) |
|
DRUGI PODZIAŁ MEJOTYCZNY |
Spermatydy (1n) - 4 (2 kom.) |
|
KOŃCOWY ETAP. POWSTANIE… |
Plemniki(4) |
Komórka jajowa |
Wyszukiwarka