Gametogenes: Gametogenesprocessen: Spermatogenes och oogenes

Läs den här artikeln för att lära dig om spermatogenesen, oogenesbildningen, typerna av ägg och processen med gametogenes!

Gametogenes är den process genom vilken manliga och kvinnliga könsceller eller gameter, dvs spermier och ägg bildas, respektive hos manliga och kvinnliga gonader (testiklar och äggstockar).

Gametorna skiljer sig från de somatiska cellerna genom att deras kärnor innehåller halva antalet kromosomer (haploid) som finns i kärnorna i somatiska celler. Meiosis utgör den viktigaste delen av gametogenesprocessen. Gametogenes för bildandet av spermier kallas spermatogenes, medan den hos ägg kallas oogenes.

I. Spermatogenes:

Spermatogenes förekommer i testes sämre tubuler. Sprängpitelns groddarepitel består i stor utsträckning av kuboidala primära bakterieceller och somatiska celler som kallas Sertoli-celler (sjuksköterskor). Spermatogenes innefattar bildning av spermatider och spermatozoa.

I. Framställning av spermatider:

Det omfattar följande faser:

(a) Multiplikationsfas:

De odifferentierade primordiella könscellerna genomgår upprepade mitotiska uppdelningar och producerar spermatogoni. Varje spermatogonium är diploid (2N).

b) Tillväxtfas:

I denna fas växer spermatogonala celler aktivt till en större primär spermatocyt genom att få näring från ammande celler.

(c) Mognningsfas:

Varje primär spermatocyt genomgår två successiva divisioner, som kallas mognadsdelning. Den första mognadsavdelningen är meiotisk. Därför delas den primära spermatocyten i två haploida dotterceller som kallas sekundära spermatocyter. Båda sekundära spermatocyterna genomgår nu en andra mognadsdelning som är mitotisk i naturen för att bilda fyra haploida spermatider. E Formation av spermatozoa (Spermiogenes).

Transformationen av spermatider i spermatozoa kallas spermiogenes eller spermatelios. Spermatozoa är senare kända som spermier. Under denna fas genomgår spermatider modifiering i form och förändringar i relativ position. Ändringarna kan sammanfattas som under:

Förändringar i kärnan:

Kärnan förlorar vatten från kärnvapensaftet, krymper och antar olika former i de olika djuren. RNA-innehållet i kärnan och nukleolus reduceras kraftigt. DNA: t blir mer koncentrerat och kromatinmaterialet packas tätt i liten volym.

Akrosombildning:

Akrosomen uppträder vid främre sidan av spermierna och innehåller proteasenzymer som hjälper till att den lätt tränger in i ägget. Akrosomen härrör från Golgi-komplexet av en spermatid.

Svansformning:

Spermatids centrosom består av två centrioler. Under spermiogenes ordnas de två centriolerna av spermatiderna en efter den andra bakom kärnan. Den främre är känd som den proximala centriolen och den bakre delen är känd som den distala centriolen och den basala delen av axialfilamentet förekommer i mitten av spermatozoa. Spermatidernas mitokondrier smälter samman och vrid spiral runt axialfilamentet.

II. oogenes:

Det förekommer i äggstockarna (kvinnliga gonader). Oogenesen är avslutad i följande tre successiva faser:

(a) Multiplikationsfas:

För oogenes blir vissa celler av germinalt epitel större och multiplicerar mitotiskt från en population av äggmoderceller eller ögonier. Ojonierna projiceras nu i äggstockens strom som en sladd, äggröret av Pfluger som senare blir en rund massa, ägget.

En cell i ägget växer och blir den primära oocyt som är framtida ägg. Annan ögon i näsan bildar follikulär epitel, runt den primära oocyten för att skydda och närma den. Den sålunda bildade strukturen kallas äggstocks (graffian) follikel.

b) Tillväxtfas:

Tillväxtfasen av oogenesen är jämförelsevis längre än tillväxtfasen hos spermatogenesen. I denna fas ökar storleken på den primära oocyten enormt. Oocytens cytoplasma blir rik på RNA, DNA, ATP och enzymer.

Mitokondrier, Golgi-apparater, ribosomer etc., koncentreras i cytoplasman hos oocyten. Kärnan blir också stor på grund av den ökade mängden nukleoplasma och kallas germinal vesikel. När tillväxten av cytoplasman och kärnan i den primära oocyten är fullbordad blir den redo för mognadfasen.

(c) Mognningsfas:

Varje primär oocyt genomgår två mognadsdelning, första meiotiska och den andra meiotiska. I den första meiotiska divisionen delas den primära oocyten i två mycket ojämna haploida dotterceller-en stor sekundär oocyt och en mycket liten första polär kropp eller polocyt. I den andra mognadsdelningen kan den första polära kroppen delas för att bilda två andra polära kroppar.

Sekundär oocyt delas igen i två ojämna dotterceller, en stor ootid och en mycket liten andra polär kropp. Ootiden växer till en funktionell haploid ägg. Således bildas från ett ögonium ett ägg och tre polära kroppar. Ägget är den faktiska kvinnliga gameten. Polarkropparna deltar inte i reproduktionen och därigenom degenereras snart.

Differentiering av Ova:

Följande förändringar inträffar under differentiering av oocyt i ägg:

(i) Förändringar i kärnan:

Kärnan hos oocyten förstoras huvudsakligen på grund av produktionen av en stor mängd kärnsoppa. I oocyter hos vissa djur (t.ex. amfibier, reptiler, fåglar etc.) uppträder lampbrushkromosomer. Nukleolus hos en växande oocyt ökar kraftigt i storlek.

(ii) Förändringar i cytoplasma:

(a) Mitokondrier är färre hos unga oocyter men ökar i antal under tillväxten av oocyten.

(b) Golgi kroppar. I mogna oocyter försvinner de ibland helt. Det indikerar att Golgi-kroppar ändras till några andra strukturer.

(d) kortikala granuler. Dessa är sfäriska kroppar omgivna av ett enkelt membran och innehåller sura mucopolysackarider. I mogna oocyter sker bildning av kortikala granuler.

(e) Vitellogenes. Syntes av äggula i de primära oocyterna kallas vitellogenes. Vid fiskar och amfibier sker vitellogenes inom modifierade mitokondrier. I andra ryggradsdjur syntetiseras inte äggulan i oocyterna men produceras i levern av kvinnans kropp. Det transporteras därefter i en löslig form via blod till follikelcellerna hos oocyterna där den äntligen deponeras i form av äggula granuler eller äggula blodplättar.

Ovum eller Ägg:

Den mogna äggstocken eller kvinnliga gamete är sfärisk i form. Dess cytoplasma heter openlasm som innehåller stor kärna, benämnd germinal vesikel. Kärnan innehåller en framträdande nukleol. Cytoplasman är omslagen av ett cellmembran (plasmamembran).

Membranet som bildar ytskiktet hos en ägg kallas vitellinmembranet (det är det primära äggmembranet, t.ex. i insekter, blötdjur, amfibier och fåglar). I manteldjur och fiskar är vitellinmembranet känt som korionen. Däggdjursäggen innehåller liknande membran och i dem kallas zona pellucida.

Ett smalt perivitellinutrymme är närvarande mellan zona pellucida och plasmamembranet. De sekundära äggmembranen utsöndras av äggstocksväven runt de primära äggmembranen. De är sammansatta av chitinous skal i insekter, ascidians och cyklostomes eller gelérockar i amfibier.

De tertiära äggmembranen utsöndras av äggledaren eller livmodern, t.ex. gelé som skyddar ägget av benfiskar och amfibier och albumen (äggvita), skalmembran och det yttre kalkhaltiga porösa skalet av ägg av reptiler och fåglar. Sidan av äggstocken som extruderar polära kroppar betecknas djurstången. Den motsatta sidan kallas vegetabilisk pol.

Typer av ägg:

A. Baserat på mängden äggula är äggen av följande typer:

(i) mikrolecitala ägg:

De innehåller mycket liten mängd äggula, t.ex. ägg av havsborre, manteldjur, amphioxus. I marsupials (känguru) och eutheriska däggdjur (man) ägg innehåller mycket liten mängd äggula och därmed dessa ägg kallas alecithal (nästan fri från äggula).

(ii) Mesolecitala ägg:

Dessa ägg innehåller måttlig mängd äggula, t.ex. ägg av Petromyzon (lamprey), lungfisk, grodor och paddor.

(iii) Makrolekitala ägg:

De innehåller en stor mängd äggula, t ex ägg av insekter, hajar, benfiskar, reptiler, fåglar och prototeriska däggdjur.

B. Baserat på fördelningen av äggula i cytoplasman är ägg av följande typer:

(i) Homolecitala ägg:

Gommen är jämnt fördelad över öpplasm (äggets cytoplasma), t.ex. ägg av häggdjur och potochordater.

(ii) Telolecitala ägg:

Gommen är koncentrerad i den gröna halvan, t.ex. ägg av amfibier.

(iii) Meiolecitala ägg:

Gommen är väldigt stor, som upptar nästan hela öppenlasmen, vilket lämnar fri bara ett litet skivliknande område av cytoplasma för kärnan, t.ex. ägg av reptiler, fåglar och äggläggande däggdjur.

(iv) Centrolecitala ägg:

Gommen är lokaliserad i mitten, t.ex. ägg av insekter.