Spermafuncties, delen, levenscyclus

De sperma Het zijn volwassen sekscellen (gametische cellen) geproduceerd in mannelijke gonaden. Ze zijn uiterst gespecialiseerde cellen, volledig gewijd aan de taak van bemesting van vrouwelijke eicellen, fundamentele gebeurtenis tijdens seksuele reproductie.

Ze werden meer dan 300 jaar geleden ontdekt door Antony van Leeuwenhoek, die, alleen gemotiveerd door zijn nieuwsgierigheid, zijn eigen sperma observeerde en de term "dierenculatie" bedacht.

Structuur van een sperma: hoofdonderdelen

Sindsdien zijn deze cellen het object van de studie van veel onderzoeken geweest, met name die met betrekking tot vruchtbaarheid en geassisteerde reproductie.

Het sperma zijn cellen met hoge energievereisten, omdat ze met hoge snelheid moeten bewegen zodra ze zijn geëjaculeerd van de penis (mannelijk reproductief orgaan) naar het vaginale kanaal (vrouwelijk reproductief orgaan).

De energie die ze gebruiken, is voornamelijk afgeleid van koolhydraatmetabolisme zoals glucose, dat wil zeggen glycolyse en mitochondriale oxidatieve fosforylering, die in 1928 werd aangetoond, dankzij de experimenten uitgevoerd door McCarthy en medewerkers.

De vorming en afgifte van deze cellen hangt af van veel endocriene (hormonale) factoren, met name testosteron, die worden geproduceerd en uitgescheiden door de testikels.

In tegenstelling tot wat er gebeurt met vrouwelijke geslachtscellen (die worden geproduceerd tijdens embryonale ontwikkeling) worden sperma voortdurend geproduceerd gedurende het volwassen leven van de mens.

 [TOC]

Spermafuncties

Menselijke spermapotografie

Het sperma zijn zeer belangrijke cellen, omdat ze de speciale taak hebben om samen te fuseren met de eicel in de vrouwelijke eierstokken om het te bevruchten en te bevruchten, een proces dat eindigt met de vorming van een nieuw individu.

Het sperma, evenals de eitjes, zijn haploïde cellen, dus de fusie van de vrouwelijke en mannelijke kernen herstelt de diploïde belasting (2n) in een nieuwe cel. Dit houdt in dat elke cel de helft van de chromosomale belasting van een mens in dit proces bijdraagt.

In de mens zijn het sperma de cellen die verantwoordelijk zijn voor de bepaling van het geslacht van het nageslacht, omdat de eicel een X -geslachtschromosoom heeft, maar elk sperma kan een X -chromosoom of een chromosoom en chromosoom en chromosoom hebben en.

Sperma die een eicel probeert te bemesten

Wanneer het sperma dat met succes slaagt om te bemesten en te bemesten, heeft de eicel een X -chromosoom, de baby die zal worden gevormd, zal XX zijn, dat wil zeggen, het zal genetisch vrouwelijk zijn. Aan de andere kant, wanneer het sperma dat samengaat met de eicel een chromosoom heeft en de baby XY zal zijn, dat wil zeggen genetisch mannelijk.

Sperma -onderdelen (structuur)

Sperma zijn kleine flagellated cellen (ze meten minder dan 70 micron lang). Elk sperma bestaat uit twee goed gedefinieerde gebieden die bekend staan ​​als de kop en staart, beide vergrendeld door hetzelfde plasmamembraan.

In het hoofd zit de kern die zal dienen om de vrouwelijke eicel te bemesten, ondertussen is de staart de locomotie -organel waarmee ze kunnen bewegen en die een belangrijk onderdeel van hun lengte vertegenwoordigt.

Kan u van dienst zijn: APUD -systeem: kenmerken, structuur, functiesDiagram van een menselijk sperma. Bron: vereenvoudigd spermatozoondiagram.SVG: Mariana Ruizderivative Work: Miguelferig [CC0]

- Hoofd

De spermakop heeft afgevlakte vorm en meet meer of minder 5 micron in diameter. Binnenin zit het cel -DNA, dat zeer verdicht is, dat het volume minimaliseert dat het bezet, waardoor het transport, de transcriptie en het zwijgen worden vergemakkelijkt.

De spermatische kern heeft 23 haploïde chromosomen (in een enkele kopie). Deze chromosomen verschillen van somatische celchromosomen (lichaamscellen die geen geslachtscellen zijn) waarin ze zijn verpakt met eiwitten die bekend staan ​​als protamines en sommige sperma -histonen.

Protamines zijn eiwitten met overvloedige positieve belastingen, die hun interactie met negatieve belasting -DNA vergemakkelijken.

Naast de kern heeft het hoofd van het sperma een secretoire galblaas die bekend staat als de acrosomische galblaas of acrosoom, die gedeeltelijk het voorste gebied van de kern omringt en dat in contact staat met het plasmamembraan van de seksuele cel.

Deze galblaas herbergt een groot aantal enzymen die het proces van het binnendringen van de externe dekking van de eicel tijdens het bevruchten vergemakkelijken. Onder dergelijke enzymen zijn neuraminidase, hyaluronidase, zure fosfatase, arilsulfatase en acrosine, een protease vergelijkbaar met tripsine.

Wanneer de eicel en sperma met elkaar in contact komen, laat acrosoom zijn inhoud vrij door exocytose, een proces dat bekend staat als de "acrosomische reactie", essentieel voor unie, penetratie en spermamosmes met de eicel.

- Lijn

Beschrijving van een menselijk sperma

De spermakop en staart zijn bedekt met hetzelfde plasmamembraan. De staart is een grote lengte -plaag met vier regio's genaamd nek, tussentijdig stuk, hoofdstuk en terminaalstuk.

Axonema, dat wil zeggen de cytoskeletische structuur die de staart verplaatsing biedt, komt voort uit een basaal lichaam achter de sperma -kern. Dit basale lichaam is wat de nek vormt en heeft ongeveer 5 μm lang.

Tussen de nek en het terminale stuk is het tussenliggende stuk. Dit heeft 5 micron lengte en wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van meerdere mitochondriën die zijn gerangschikt in de vorm van "pod" rond het centrale axonema. Deze zeer gespecialiseerde mitochondriën zijn degenen die in wezen de energie bieden die nodig is voor de beweging in de vorm van ATP.

Het hoofdstuk heeft iets minder dan 50 μm lang en is het langste deel van de staart. Het begint in een "ring" die de achterste opmars van de mitochondria voorkomt en eindigt in het terminale stuk. Als je het terminale stuk nadert, is het hoofdstuk Ahusa (het wordt smaller).

Het terminale stuk is ten slotte samengesteld uit de laatste 5 μm van de staart en is een structuur waarbij een bepaalde "aandoening" wordt waargenomen in de microtubuli die het axonema vormen van de plaag.

Kan u van dienst zijn: ruw endoplasmatisch reticulum

Sperm -levenscyclus

Een gemiddelde volwassen man produceert miljoenen sperma per dag, maar deze cellen duren tussen 2 en 3 maanden om zich volledig te vormen en te rijpen (totdat ze worden geëjaculeerd).

De levenscyclus van een spermacel begint met gametoogenese of spermatogenese, dat wil zeggen met de verdeling van een kiem- of voorlopercel, die resulteert in cellijnen die later worden verdeeld, en vervolgens differentiëren en volwassen worden. In de tussentijd lijden defecte cellen geprogrammeerde celdoodprocessen.

Eenmaal gevormd in de seminiferous tubuli, moet sperma in het rijpingsproces migreren naar een gebied van de zaadbal die bekend staat als de epididymis, dat ongeveer 6 meter lang is. Deze migratie kost ze een paar dagen en er is aangetoond dat de cellen in dit stadion niet volwassen genoeg zijn om een ​​eicel te bemesten, omdat ze voldoende mobiliteit missen.

Na het passeren van ongeveer 18 of 24 uur in de epididymis, is sperma perfect mobiel, maar deze mobiliteit wordt geremd door bepaalde eiwitfactoren.

Eenmaal in de epididymis behoudt het sperma hun vruchtbaarheid iets meer dan een maand, maar deze keer hangt af van de omstandigheden van temperatuur, voedsel en levensstijl die wordt uitgevoerd.

Wanneer sperma wordt geëjaculeerd tijdens geslachtsgemeenschap (geslachtsgemeenschap), hebben ze een volledige bewegingscapaciteit, met snelheden met snelheden als 4 mm/min. Deze cellen kunnen 1 tot 2 dagen overleven in het vrouwelijke voortplantingskanaal, maar dit hangt af van de zuurgraad van de omliggende omgeving.

Spermatogenese

De productie van sperma (spermatogenese) vindt voor het eerst plaats in de mens tijdens de puberteit. Dit proces vindt plaats in de testikels, twee organen van het mannelijke reproductieve systeem, en heeft te maken met de vermindering van de chromosomale belasting van geslachtscellen (die van diploïde (2n) naar haploïden (n)) gaan zijn (n)).

In de testikels vindt spermatogenese plaats in sommige kanalen die bekend staan ​​als seminiferous tubuli, waarvan het epitheel bestaat uit twee hoofdtypen cellen: setoli -cellen en spermatogene cellen.

Spermatogene cellen geven aanleiding tot sperma, terwijl setoli -cellen spermatogene cellen voeden en beschermen. De laatste bevinden zich in seminiferous tubuli in verschillende rijpingsfasen.

Schematische weergave van het spermatogenese -proces (bron: Miguelferig [CC0] via Wikimedia Commons)

Onder spermatogene cellen zijn cellen bekend als spermatogonias, Het zijn onrijpe kiemcellen die verantwoordelijk zijn voor het delen en produceren van primaire spermatocyten, secundaire spermatocyten en volwassen sperma.

- Spermatogonia's, primaire spermatocyten, secundaire spermatocyten en sperma

De spermatogonia's bevinden zich in de richting van de buitenrand van de seminiferous tubuli, nabij hun basale laken; Naarmate deze worden verdeeld, migreren de cellen die aanleiding geven tot het centrale deel van de kanalen, waar ze eindelijk volwassen worden.

Kan u van dienst zijn: mobiele processen

Spermatocytogenese

The spermatogonias are divided by mitosis (asexual division) and are diploid cells (2n) that when divided generate more spermatogonias and primary spermatocytes, which are nothing more than spermatogonies that stop dividing by mitosis to enter the meiosis I.

Een kleine groep spermatogonia's wordt langzaam gedeeld door mitose gedurende het hele leven en functioneert als "stamcellen" voor mitotische productie van meer spermatogonia's of cellen die zich inzetten voor rijping.

Wanneer spermatogonieën volwassen worden, dat wil zeggen, wanneer gedeeld door mitose en vervolgens door meiose, voltooit hun nakomelingen de cytosolische verdeling niet, dus dochtercellen (klonen) blijven met elkaar verbonden door cytolische bruggen, alsof het een syncitio is.

Dit syncytium wordt gehandhaafd tot de laatste stadia van rijping en migratie van spermacellen (sperma), waarbij het sperma wordt vrijgegeven in de richting van het lumen van de seminiferous tubuli. Dit resulteert in celgroepen die synchroon worden geproduceerd.

- Meiosis

Primaire spermatocyten, zoals ze worden gedeeld door meiose, vormen secundaire spermatocyten, die opnieuw worden verdeeld door meiose (meiose II), die zich onderscheiden in andere soorten cellen die spermátidas worden genoemd, die de helft van de chromosomale belasting hebben die spermatogonies zijn, zeggen, zeggen, het is gezegd, het is gezegd, het is gezegd, het is gezegd, het is zeggen Ze zijn haploïde.

- Rijping van sperma of spermiogenese

Het sperma, bij het rijpen, verschilt in volwassen sperma dankzij een reeks morfologische veranderingen die de eliminatie van veel van hun cytosol impliceren, de vorming van de plaag en de interne herschikking van zijn cytosolische organellen.

Sommige van deze veranderingen hebben te maken met de condensatie van de celkern, met de verlenging van de cel en de herschikking van de mitochondria.

Deze cellen migreren vervolgens naar de epididymis, een buis opnieuw in de testikels, waar ze worden opgeslagen en het rijpingsproces gaat verder. Alleen door een proces dat bekend staat als training, dat plaatsvindt in de vrouwelijke geslachtsdelen, voltooit sperma hun rijping.

Referenties

1. Barrett, K. EN., Barman, s. M., Boitano, s., & Brooks, h. (2012). Ganong's Review of Medical Physiology, (Lange Basic Science).
2. Chen, h., MRUK, D., Xiao, x., & Cheng, c. EN. (2017). Menselijke spermatogenese en de regulering ervan. Eigentijdse endocrinologie, 49-72.
3. Clermont, en. (1970). Dynamiek van menselijke spermatogenese. In De menselijke testis (PP. 47-61).
4. Dicune, J. P. (negentienvijfennegentig). De nucleaire status van menselijke spermacellen. Micron. Elsevier.
5. Gartner, l. P., & Hiatt, J. L. (2006). Leerboek van histologie e-book kleur. Elsevier Health Sciences.
6. Griswold, m. D. (2015). Spermatogenese: de toewijding aan meiose. Fysiologische beoordelingen, 96, 1-17.
7. Solomon, E., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biologie (5e ed.)). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.