Gametogenesprocess i människa: Spermatogenes och oogenes

Läs den här artikeln för att lära dig om spermatogenesen och oogenesen av gametogenesprocessen i människa!

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). Gameten skiljer sig från alla andra celler (= somatiska celler) i kroppen, eftersom deras kärnor innehåller endast hälften av antalet kromosomer som finns i kärnorna i somatiska celler.

Image Courtesy: img.docstoccdn.com/thumb/orig/125033219.png

Meiosis utgör den viktigaste delen av gametogenesprocessen. Gametogenes för bildandet av spermier kallas spermatogenes, medan den hos ägg kallas oogenes. Både spermatogenes och oogenes innefattar liknande faser av sekventiella förändringar, nämligen,

(i) multiplikationsfas,

(ii) tillväxtfas och

iii) mognadfas

spermatogenes:

Processen för att bilda spermier kallas spermatogenes. Det förekommer i testes sämre tubuler. De semiferiga tubulerna är fodrade av germinalt epitel. Den germina epitel består i stor utsträckning av kuboidala primära eller primordiella bakterieceller (PGC) och innehåller vissa höga somatiska celler som kallas Sertoli-celler (= sjuksköterskeceller). Spermatogenes innefattar bildning av spermatider och bildning av spermatozoa.

(i) bildning av spermatider

Den innehåller följande faser.

(a) Multiplikationsfas:

Vid sexuell mognad delas de odifferentierade primordiella könscellerna flera gånger genom mitos för att producera ett stort antal spermatogonia (Gr. Sperma = frön, gonosgeneration). Spermatogonia (2N) är av två typer: typ A spermatogonia och typ В spermatogonia. Typ A spermatogonia tjänar som stamceller som delas för att bilda ytterligare spermatogonia. Typ В spermatogonia är prekursorerna av spermier.

(b) Växtfas:

Varje typ В spermatogonium växer aktivt till en större primär spermatocyt genom att få näring från ammande celler.

(c) Mognnadsfas:

Varje primär spermatocyt genomgår två successiva uppdelningar, som kallas mognadsavdelningar. Den första mognadsavdelningen är reduktions- eller meiotisk. Därför delas den primära spermatocyten i två haploida dotterceller som kallas sekundära spermatocyter. Båda sekundära spermatocyterna genomgår nu en andra mognadsdelning som är en vanlig mitotisk delning för att bilda fyra haploida spermatider, av varje primär spermatocyt.

(ii) Framställning av spermatozoa från spermatider (spermatogenes):

Transformationen av spermatider i spermatozoa kallas spermiogenes eller spermatelios. Spermatozoa är senare kända som spermier. Således bildas fyra spermier från ett spermatogonium. Efter spermiogenes blir spermahuvud inbäddade i Sertoli-cellerna och släpps slutligen från seminiferröret genom processen som kallas spermiering.

Hormonal kontroll av spermatogenesen:

Spermatogenes initieras på grund av ökad gonadotropin-frisättande hormon (GnRH) av hypotalamus. GnRH verkar på hypofysens främre lob för att utsöndra luteiniserande hormon (LH) och follikelstimulerande hormon (FSH). LH verkar på Leydigs celler i testiklarna för att utsöndra testosteron.

FSH verkar på Sertoli-celler i testes sämre tubuler för att utsöndra ett androgenbindande protein (ABP) och inhibin. ABP koncentrerar testosteron i seminiferröret. Inhibin undertrycker FSH-syntes. FSH verkar på spermatogonia för att stimulera spermaproduktion.

Betydelsen av spermatogenesen:

(i) Under spermatogenes producerar en spermatogonium fyra spermier, (ii) Spermier har hälften av antalet kromosomer. Efter befruktning återställs diploidkromosomnumret i zygoten. Det upprätthåller kromosomtalet hos arten, (iii) Under meiosi går korsningen över som orsakar variation, (iv) Spermatogenes uppträder i olika organismer. Således stöder den bevisen för organismens grundläggande förhållande.

Spermatozoon (Sperma, Fig. 3.17):

Spermierna är mikroskopiska och rörliga celler. Spermierna förblir levande och behåller sin förmåga att befrukta ett ägg (ägg) från 24 till 48 timmar efter att ha släppts ut i det kvinnliga könsorganet. En typisk däggdjurssperma består av ett huvud, nacke, mittstycke och svans.

(jag huvud:

Den innehåller främre lilla akrosom och bakre stora kärnor. Acrosom är bildad från Golgi kropp av spermatiden. Akrosom innehåller hyaluronidasproteolytiska enzymer som i allmänhet är kända som spermlysiner som används för att kontakta och penetrera ägget (ägg) vid tidpunkten för befruktning.

(ii) Hals:

Den är mycket kort och finns mellan huvudet och mittstycket. Den innehåller den proximala centriolen mot kärnan som spelar en roll i zygotens och klyvans första klyvning som ger upphov till spermiernas axialfilament.

(iii) Mellanstycke:

Den mellersta delen av mänsklig sperma innehåller mitokondrierna runt den axiella filamenten som kallas mitokondriell spiral. De ger energi för spermiernas rörelse. Så det är "spermas krafthus". I slutet av mittstycket finns en ringcentriole (annulus) med okänd funktion. Den bakre halvan av kärnan, nacken och mitten av spermierna är täckt av en mantel som kallas muffe.

(iv) Svans:

Svansen är flera gånger längre än huvudet. I huvuddelen kallas huvuddelen, den axiella filamenten omges av ett tunt lager av cytoplasma. Den del som ligger bakom huvudstycket kallas ändstycke som består av enbart blått filament. Spermien svimmar om sin svans i ett fluidmedium.

Oogenes (fig 3.18)

Processen för bildning av en mogen kvinnlig gamete (ovum) kallas oogenes. Det förekommer i äggstockarna (kvinnliga gonader). Den består av tre faser: Multiplikation, tillväxt och mognad.

(a) Multiplikationsfas:

I fosterutvecklingen är vissa celler i fostrets äggstocks epitel i större grad än andra. Dessa celler delas genom mitos och producerar ett par miljoner äggmorceller eller ögononer i varje fostrets äggstock. Inga fler ögononer bildas eller tillsätts efter födseln. Ögonerna multiplicerar med mitotiska avdelningar som bildar de primära oocyterna.

b) Tillväxtfas:

Denna fas av den primära oocyten är mycket lång. Det kan sträcka sig över många år. Ogenonium växer till en stor primär oocyter. Varje primär oocyt blir då omgiven av ett lager av granulosa celler för att bilda primär follikel. Ett stort antal av dessa folliklar degenereras under perioden från födsel till puberteten. Så vid puberteten lämnas endast 60 000 till 80 000 primära folliklar i varje äggstock. Follikelns fyllda hålighet kallas antrum.

(c) Mognningsfas:

Som en primär spermatocyt genomgår varje primär oocyt två mognadsavdelningar, första meiotiska och den andra meiotiska. Resultaten av mognadsavdelningar i oogenes är dock väldigt olika från de som finns i spermatogenesen. 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 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 reproduktion och därmed degenererar snart.

Hos människa frigörs ägg från äggstocken i sekundär oocytsteget. Mognaden av sekundär oocyta är avslutad i moderns ovidukt (fallopian tub) vanligtvis efter att spermierna har gått in i sekundär oocyt för befruktning.

Hos människor (och de flesta ryggradsdjur) genomgår inte den första polära kroppen meiosi II, medan den sekundära oocyten fortsätter så långt som metafassteget av meios II. Dock stannar den då längre framåt. den väntar på ankomsten av spermier för att slutföra meiosis II.

Inträde av spermierna omstartar cellcykeln som bryter ner MPF (M-fasbefrämjande faktor) och aktiverar APC (anafasbefrämjande komplex). Slutförande av meios II omvandlar sekundärokocyt till ett befrukat ägg (ägg) eller zygot (och även en andra polär kropp).

Hormonal kontroll av oogenesen:

GnRH som utsöndras av hypotalamus stimulerar hypofysens främre lob att utsöndra LH och FSH. FSH stimulerar tillväxten av graafiska folliklar och även utvecklingen av ägg / oocyt i follikeln för att slutföra meiosen I för att bilda sekundär oocyt. FSH stimulerar också bildandet av östrogener.

LH inducerar brottet hos den mogna graafiska follikeln och därmed frisättningen av sekundär oocyt. LH orsakar således ägglossning. Kortfattat kan ägglossningen hos människor definieras som frisättning av sekundär oocyten från den graafiska follikeln. Den återstående delen av Graafian follikel stimuleras av LH att utvecklas till corpus luteum ("gul kropp"). Den stigande nivån av progesteron hämmar frisättningen av GnRH, vilket i sin tur hämmar produktionen av FSH, LH och progesteron.

Betydelsen av oogenesen:

(i) Ett ögonium producerar ett ägg och tre polära kroppar.

(ii) Polära kroppar har liten mängd cytoplasma. Det bidrar till att behålla tillräcklig mängd cytoplasma i ägget vilket är viktigt för utvecklingen av tidigt embryo. Bildandet av polära kroppar upprätthåller halva antalet kromosomer i ägget.

(iii) Under meios sker första övergången som medför variation.

(iv) Oogenes uppstår i olika organismer. Därför stöder det beviset på organismernas grundläggande förhållande.