Proces gametogenezy u ludzi: spermatogeneza i oogeneza

Przeczytaj ten artykuł, aby poznać spermatogenezę i oogenezę procesu gametogenezy u ludzi!

Gametogeneza to proces, w którym męskie i żeńskie komórki płciowe lub gamety, tj. Plemniki i komórki jajowe powstają odpowiednio w męskich i żeńskich gonadach (jądrach i jajnikach). Gamety różnią się od wszystkich innych komórek (= komórek somatycznych) ciała tym, że ich jądra zawierają tylko połowę liczby chromosomów znalezionych w jądrach komórek somatycznych.

Zdjęcie dzięki uprzejmości: img.docstoccdn.com/thumb/orig/125033219.png

Mejoza stanowi najważniejszą część procesu gametogenezy. Gametogeneza do tworzenia plemników nazywana jest spermatogenezą, natomiast komórka jajowa nazywana jest oogenezą. Zarówno spermatogeneza, jak i oogeneza obejmują podobne fazy zmian sekwencyjnych, mianowicie.

(i) faza mnożenia,

(ii) fazie wzrostu i

(iii) faza dojrzewania.

Spermatogeneza:

Proces tworzenia plemników nazywa się spermatogenezą. Występuje w kanalikach nasiennych jąder. Kanaliki nasienne są pokryte nabłonkiem zarodkowym. Nabłonek zarodkowy składa się głównie z pierwotnych lub pierwotnych komórek prostopadłościennych (PGC) i zawiera pewne wysokie komórki somatyczne zwane komórkami Sertoli (= komórki pielęgniarek). Spermatogeneza obejmuje tworzenie plemników i tworzenie spermatoz.

(i) Tworzenie się plemników:

Obejmuje następujące fazy.

(a) Faza mnożenia:

W dojrzałości płciowej niezróżnicowane pierwotne komórki rozrodcze dzielą się kilkakrotnie mitozą, aby wytworzyć dużą liczbę spermatogonii (Gr. Sperma = nasiona, generowanie gononów). Spermatogonia (2N) to dwa typy: spermatogonia typu A i spermatogonia typu В. Spermatogonia typu A służy jako komórki macierzyste, które dzielą się tworząc dodatkowy spermatogonia. Spermatogonia typu are jest prekursorem plemników.

(b) Faza wzrostu:

Każdy typ? Spermatogon aktywnie rośnie do większego pierwotnego spermatocytu poprzez uzyskanie pożywienia z komórek karmiących.

(c) Faza dojrzewania:

Każdy pierwotny spermatocyt przechodzi dwa kolejne podziały, zwane podziałami dojrzewania. Pierwszy podział dojrzewania ma charakter redukcyjny lub mejotyczny. W związku z tym pierwotny spermatocyt dzieli się na dwie haploidalne komórki potomne zwane wtórnymi spermatocytami. Oba drugorzędowe spermatocyty podlegają teraz drugiemu podziałowi dojrzewania, który jest zwykłym podziałem mitotycznym tworząc cztery haploidalne spermatydy, przez każdy główny spermatocyt.

(ii) Powstawanie plemników ze spermatoidów (spermatogeneza):

Przekształcenie spermatoz w plemniki nazywa się spermiogenezą lub spermatelozą. Plemniki są później znane jako plemniki. Tak więc cztery plemniki powstają z jednego spermatogonium. Po spermiogenezie główki plemników zostają osadzone w komórkach Sertoli i ostatecznie uwalniane są z kanalików nasiennych w procesie zwanym spermiacją.

Hormonalna kontrola spermatogenezy:

Spermatogeneza jest inicjowana z powodu wzrostu hormonu uwalniającego gonadotropinę (GnRH) przez podwzgórze. GnRH działa na przedni płat przysadki mózgowej w celu wydzielania hormonu luteinizującego (LH) i hormonu folikulotropowego (FSH). LH działa na komórki Leydiga w jądrach, aby wydzielać testosteron.

FSH działa na komórki Sertoliego kanalików nasiennych jąder w celu wyodrębnienia białka wiążącego androgeny (ABP) i inhibiny. ABP koncentruje testosteron w kanalikach nasiennych. Inhibina hamuje syntezę FSH. FSH działa na spermatogonię, stymulując produkcję plemników.

Znaczenie spermatogenezy:

(i) Podczas spermatogenezy jeden plemnik wytwarza cztery plemniki, (ii) Plemniki mają połowę liczby chromosomów. Po zapłodnieniu diploidalna liczba chromosomów zostaje przywrócona w zygocie. Utrzymuje on numer chromosomu gatunku, (iii) Podczas mejozy następuje krzyżowanie, co powoduje zmiany, (iv) Spermatogeneza występuje w różnych organizmach. W ten sposób potwierdza dowody na podstawowy związek organizmów.

Plemnik (plemniki; ryc. 3.17):

Plemniki to komórki mikroskopijne i ruchliwe. Plemniki pozostają żywe i zachowują zdolność do zapłodnienia komórki jajowej od 24 do 48 godzin po uwolnieniu w żeńskim odcinku narządów płciowych. Typowe plemniki ssaków składają się z głowy, szyi, środkowej części i ogona.

(i) Kierownik:

Zawiera przedni mały akrosom i duże jądro tylne. Acrosome powstaje z ciała Golgiego spermatydu. Acrosom zawiera enzymy proteolityczne hialuronidazy, które są powszechnie znane jako spermlysiny, które są używane do kontaktowania się i przenikania do jaja (jaja) w czasie zapłodnienia.

(ii) Szyja:

Jest bardzo krótki i jest obecny pomiędzy głową a środkową częścią. Zawiera proksymalną centriolę w kierunku jądra, która odgrywa rolę w pierwszym rozszczepieniu zygoty i dystalnej centrioli, która prowadzi do osiowego włókna plemnika.

(iii) Środkowa część:

Środkowa część plemników ludzkich zawiera mitochondria zwinięte wokół osiowego włókna zwanego spiralą mitochondrialną. Zapewniają energię dla ruchu nasienia. Tak więc jest to "dom energetyczny nasienia". Na końcu środkowej części znajduje się centriola pierścieniowa (pierścień) o nieznanej funkcji. Tylna połowa jądra, szyi i środkowej części spermy pokryta jest osłoną zwaną manchette.

(iv) Ogon:

Ogon jest kilka razy dłuższy niż głowa. W większości nazywany głównym elementem, osiowe włókno jest otoczone cienką warstwą cytoplazmy. Część za głównym elementem nazywa się częścią końcową, która składa się z samego nagiego włókna. Sperma pływa po ogonie w płynnym medium.

Oogeneza (ryc. 3.18)

Proces tworzenia dojrzałej żeńskiej gamet (jajeczka) nazywany jest oogenezą. Występuje w jajnikach (żeńskich gonad). Składa się z trzech faz: rozmnażania, wzrostu i dojrzewania.

(a) Faza mnożenia:

W rozwoju płodowym niektóre komórki nabłonka germinalnego jajnika płodu są większe niż inne. Komórki te dzielą się mitozą, produkując kilka milionów komórek jajowych lub oogonia w każdym jajniku płodu. Po urodzeniu nie tworzy się ani nie dodaje więcej oogonii. Oogonia mnoży się przez podział mitotyczny tworzący pierwotne oocyty.

(b) Faza wzrostu:

Ta faza pierwotnego oocytu jest bardzo długa. Może on rozciągać się na wiele lat. Oogon rozwija się w duże pierwotne oocyty. Każdy pierwotny oocyt zostaje otoczony warstwą komórek ziarnistych tworząc pierwotny pęcherzyk. Duża liczba tych pęcherzyków ulega degeneracji w okresie od narodzin do dojrzewania. Tak więc w okresie dojrzewania w każdym jajniku pozostało 60 000- 80 000 pęcherzyków. Wypełnione płynem wnęki pęcherzyka nazywa się antrum.

(c) Faza dojrzewania:

Podobnie jak pierwotny spermatocyt, każda pierwotna komórka jajowa przechodzi dwa podziały dojrzewania, pierwszy mejotyczny i drugi mejotyczny. Wyniki podziału dojrzewania w oogenezie są jednak bardzo różne od wyników spermatogenezy. W pierwszym, mejotycznym podziale, pierwotna oocyt dzieli się na dwie bardzo nierówne haploidalne komórki potomne - dużą wtórną oocyt i bardzo małe pierwsze ciało polarne lub polocyt.

W drugim przedziale dojrzewania pierwsze ciało polarne może się podzielić, tworząc dwa drugie ciała polarne. Wtórny oocyt ponownie dzieli się na nierówne komórki potomne, duży ootid i bardzo małe drugie ciało polarne. Ootid wyrasta w funkcjonalną haploidalną komórkę jajową. Tak więc z jednego oogonu powstaje jedna komórka jajowa i trzy ciała polarne. Komórka jajowa to prawdziwa żeńska gameta. Ciała polarne nie biorą udziału w reprodukcji, a zatem wkrótce ulegają degeneracji.

U ludzi jajnik uwalniany jest z jajnika na etapie wtórnej oocytów. Dojrzewanie wtórnego oocytu kończy się w jajowodzie matki (jajowodzie) zwykle po wprowadzeniu nasienia do wtórnego oocytu w celu zapłodnienia.

U ludzi (i większości kręgowców) pierwsze ciało polarne nie przechodzi mejozy II, podczas gdy drugi oocyt przechodzi aż do stadium metafazy mejozy II. Jednak potem przestaje posuwać się dalej; oczekuje przybycia nasienia do zakończenia mejozy II.

Wprowadzenie nasienia powoduje ponowne uruchomienie cyklu komórkowego z rozbijaniem MPF (czynnik promujący fazę M) i włączanie APC (kompleks promujący anafazę). Zakończenie mejozy II przekształca wtórny oocyt w zapłodnioną komórkę jajową (jajo) lub zygotę (a także drugie ciało polarne).

Hormonalna kontrola Oogenezy:

GnRH wydzielany przez podwzgórze stymuluje przedni płat przysadki mózgowej w celu wydzielania LH i FSH. FSH stymuluje wzrost pęcherzyków Graafa, a także rozwój komórki jajowej / komórki jajowej w pęcherzyku, aby dokończyć mejozę I, tworząc wtórny oocyt. FSH stymuluje także tworzenie estrogenów.

LH indukuje pęknięcie dojrzałego pęcherzyka Graafa, a tym samym uwolnienie wtórnego oocytu. Tak więc LH powoduje owulację. W skrócie owulacja u ludzi może być zdefiniowana jako uwolnienie wtórnego oocytu z pęcherzyka Graafa. Pozostała część pęcherzyka Graafa jest stymulowana przez LH, by rozwinąć się w ciałko żółte ("ciało żółte"). Rosnący poziom progesteronu hamuje uwalnianie GnRH, co z kolei hamuje wytwarzanie FSH, LH i progesteronu.

Znaczenie Oogenezy:

(i) Jeden oogon wytwarza jedną komórkę jajową i trzy ciała polarne.

(ii) Ciała polarne mają niewielką ilość cytoplazmy. Pomaga w utrzymaniu wystarczającej ilości cytoplazmy w komórkach jajowych, która jest niezbędna do rozwoju wczesnego zarodka. Tworzenie się ciał polarnych utrzymuje połowę liczby chromosomów w komórce jajowej.

(iii) Podczas mejozy następuje pierwsze przejście, co powoduje zmianę.

(iv) Oogeneza występuje w różnych organizmach. Dlatego potwierdza dowody na podstawowy związek organizmów.