Spermfunktioner, delar, livscykel

De sperma De är mogna könsceller (gametiska celler) som produceras i manliga gonader. De är extremt specialiserade celler, helt hängivna till uppgiften att befruktas av kvinnliga ägglossningar, grundläggande händelse under sexuell reproduktion.

De upptäcktes för mer än 300 år sedan av Antony Van Leeuwenhoek, som bara motiverades av sin nyfikenhet, observerade sin egen sperma och myntade termen "animalisk" till de flagellerade strukturerna som han observerade.

Struktur av en spermier: huvuddelar

Sedan dess har dessa celler varit föremål för studier av många undersökningar, särskilt de som är relaterade till fertilitet och assisterad reproduktion.

Spermerna är celler med höga energikrav, eftersom de måste röra sig i hög hastighet när de utlöses från penis (manligt reproduktivt organ) mot vaginalkanalen (kvinnligt reproduktivt organ).

Den energi som de använder härstammar huvudsakligen från kolhydratmetabolism såsom glukos, det vill säga glykolys och mitokondriell oxidativ fosforylering, som demonstrerades 1928, tack vare experimenten som utfördes av McCarthy och samarbetspartners.

Bildningen och frisättningen av dessa celler beror på många endokrina (hormonella) faktorer, särskilt testosteron, som produceras och utsöndras av testiklarna.

Till skillnad från vad som händer med kvinnliga könsceller (som produceras under embryonal utveckling) produceras spermier kontinuerligt under människans vuxna liv.

 [TOC]

Spermier

Mänsklig spermfotografi

Spermerna är mycket viktiga celler, eftersom de har den speciella uppgiften att fusionera med ägglossningen i de kvinnliga äggstockarna för att gödsla och gödsla det, en process som slutar med bildandet av en ny individ.

Sperm, såväl som ägglossningarna, är haploida celler, så sammansmältningen av de kvinnliga och maskulina kärnorna återställer diploidbelastningen (2n) i en ny cell. Detta innebär att varje cell bidrar med hälften av den kromosomala belastningen hos en människa i denna process.

Hos människan är spermierna de celler som är ansvariga för bestämningen av avkommets kön, eftersom ägglossningen har en X -sexkromosom, men varje spermier kan ha antingen en X -kromosom eller en kromosom och kromosom och.

Sperm som försöker gödsla ägglossningen

När spermierna som framgångsrikt lyckas gödsla och gödsla ägglossningen har en X -kromosom, kommer barnet som kommer att bildas xx, det vill säga det kommer att vara genetiskt feminint. Å andra sidan, när spermierna som smälter samman med ägglossningen har en kromosom och barnet kommer att vara XY, det vill säga genetiskt maskulint.

Spermdelar (struktur)

Sperm är små flagellerade celler (de mäter mindre än 70 mikron i längd). Varje spermier består av två väldefinierade regioner kända som huvud och svans, båda låsta av samma plasmamembran.

I huvudet är kärnan som kommer att tjäna till att gödsla den kvinnliga ägglossningen, under tiden är svansen den rörelseorganell som gör att de kan röra sig och som representerar en viktig del av deras längd.

Kan tjäna dig: Apud System: Egenskaper, struktur, funktionerDiagram över en mänsklig spermier. Källa: Förenklad spermatozoon -diagram.SVG: Mariana Ruizderivative Work: Miguelferig [CC0]

- Huvud

Spermhuvudet har plattformad form och mäter mer eller mindre 5 mikron i diameter. Inuti är cell -DNA, som är mycket komprimerad, vilket minimerar volymen som det upptar, underlättar dess transport, transkription och tystnad.

Den spermatiska kärnan har 23 haploida kromosomer (i en enda kopia). Dessa kromosomer skiljer sig från somatiska cellkromosomer (kroppsceller som inte är könsceller) där de är förpackade med proteiner kända som protaminer och vissa spermihistoner.

Protaminer är proteiner med rikliga positiva belastningar, vilket underlättar deras interaktion med negativt belastnings -DNA.

Förutom kärnan har spermiens huvud en sekretorisk gallblåsan som kallas den akrosomiska gallblåsan eller akrosom, som delvis omger den främre regionen i kärnan och som är i kontakt med plasmamembranet i den sexuella cellen.

Denna gallblåsan är värd för ett stort antal enzymer som underlättar processen att penetrera det yttre täckningen av ägglossningen under befruktningen. Bland sådana enzymer finns neuraminidas, hyaluronidas, surt fosfatas, arilsulfatas och akrosin, ett proteas som liknar tripsin.

När ägglossningen och spermierna kommer i kontakt med varandra, släpper Acrosome sitt innehåll genom exocytos, en process som kallas "akrosomisk reaktion", väsentlig för förening, penetration och spermier med ägglossningen.

- Linje

Beskrivning av en mänsklig spermier

Spermhuvudet och svansen täcks av samma plasmamembran. Svansen är en stor längd gissling som har fyra regioner som kallas nack, mellanstyck, huvudstycke och terminalbit.

Axonema, det vill säga den cytoskeletiska strukturen som ger rörelse till svansen, kommer från en basal kropp som ligger bakom spermkärnan. Denna basalkropp är det som bildar nacken och har ungefär 5μm lång.

Mellan halsen och terminalstycket är mellanstycket. Detta har 5 mikron längd och kännetecknas av närvaron av flera mitokondrier som är ordnade i form av "pod" runt det centrala axonema. Dessa mycket specialiserade mitokondrier är de som i huvudsak ger den energi som krävs för rörelsen i form av ATP.

Huvudstycket har knappt 50 μm lång och är den längsta delen av svansen. Det börjar i en "ring" som förhindrar mitokondriernas bakre framsteg och slutar i terminalstycket. När du närmar dig terminalstycket är huvudstycket AHUSA (det blir smalare).

Terminalstycket består slutligen av de sista 5 μm av svansen och är en struktur där en viss "störning" observeras i mikrotubulorna som utgör axonemet i scourge.

Kan tjäna dig: grov endoplasmisk retikulum

Spermier livscykel

En genomsnittlig vuxen man producerar miljoner spermier per dag, men dessa celler tar mellan 2 och 3 månader att bilda och mogna helt (tills de är utlösade).

Livscykeln för en spermcell börjar med gametoogenes eller spermatogenes, det vill säga med uppdelningen av en grodd eller föregångscell, vilket resulterar i cellinjer som senare är uppdelade och sedan differentierar och mognar. Under tiden lider defekta celler programmerade celldödsprocesser.

När de väl har bildats i de seminiferösa tubuli måste spermier i mognadsprocessen migrera till en region i testikeln känd som epididymis, som är ungefär 6 meter lång. Denna migration tar dem i några dagar och det har visats att cellerna i detta stadion inte är tillräckligt mogna för att gödsla en ägglossning, eftersom de saknar tillräcklig rörlighet.

Efter att ha passerat cirka 18 eller 24 timmar i epididymis är spermier perfekt mobila, men denna rörlighet hämmas av vissa proteinfaktorer.

En gång i epididymis upprätthåller spermierna sin fertilitet lite mer än en månad, men den här gången beror på förhållandena för temperatur, mat och livsstil som genomförs.

När spermier utlöses under samlag (sexuellt samlag) har de fullständig rörelsekapacitet och rör sig i hastigheter så snabbt som 4 mm/min. Dessa celler kan överleva 1 till 2 dagar i den kvinnliga reproduktionskanalen, men detta beror på surheten i den omgivande miljön.

Spermatogenes

Spermproduktion (spermatogenes) inträffar för första gången i människan under puberteten. Denna process sker i testiklarna, som är två organ i det manliga reproduktionssystemet, och har att göra med minskningen av den kromosomala belastningen av könsceller (som går från att vara diploid (2n) till att vara haploider (n)).

I testiklarna förekommer spermatogenes i vissa kanaler som kallas seminiferous tubuli, vars epitel består av två huvudtyper av celler: setoli -celler och spermatogena celler.

Spermatogena celler ger upphov till spermier, medan setoli -celler ger näring och skyddar spermatogena celler. De senare är i seminiferous tubuli i olika mognadsstadier.

Schematisk representation av spermatogenesprocessen (källa: Miguelferig [CC0] via Wikimedia Commons)

Bland spermatogena celler är celler kända som spermatogonier, De är omogna bakterieceller som är ansvariga för att dela och producera primära spermatocyter, sekundära spermatocyter och mogna spermier.

- Spermatogonier, primära spermatocyter, sekundära spermatocyter och spermier

Spermatogonier är belägna mot ytterkanten av de seminiferösa tubuli, nära deras basark; När dessa är uppdelade migrerar cellerna som ger upphov till den centrala delen av kanalerna, där de äntligen mognar.

Kan tjäna dig: cellulära processer

Spermatocytogenes

Spermatogonias är uppdelade av mitos (asexuell uppdelning) och är diploida celler (2N) som när de är uppdelade genererar mer spermatogonier och primära spermatocyter, som inte är något annat än spermatogonier som slutar dela med mitos för att komma in i meios I I.

En liten grupp spermatogonier är långsamt uppdelat med mitos under hela livet och fungerar som "stamceller" för mitotisk produktion av mer spermatogonier eller celler som förbinder sig till mognad.

När spermatogonier mognar, det vill säga när de är dividerade med mitos och sedan av meios, slutför inte deras avkommor den cytosoliska uppdelningen, så dotterceller (kloner) förblir anslutna till varandra av cytoliska broar, som om det var en syncitio.

Detta syncytium upprätthålls tills de slutliga stadierna av mognad och migration av spermier (spermier), där spermierna frigörs mot lumen i seminiferous tubuli. Detta resulterar i att cellgrupper produceras synkront.

- Meios

Primary spermatocytes, as they are divided by meiosis, form secondary spermatocytes, which are divided again by meiosis (meiosis II), differentiating themselves into other types of cells called spermátidas, which have half of the chromosomal load that spermatogonies is, it is say, De är haploida.

- Mognad av spermier eller spermiogenes

Sperm, när man mognar, skiljer sig åt i mogen spermier tack vare en serie morfologiska förändringar som innebär eliminering av mycket av deras cytosol, bildningen av scourge och den inre omarrangemanget av dess cytosoliska organeller.

Några av dessa förändringar har att göra med kondensationen av cellkärnan, med förlängningen av cellen och omarrangemanget av mitokondrierna.

Dessa celler migrerar därefter till epididymis, ett rör omarbetas i testiklarna, där de lagras och mognadsprocessen fortsätter. Men endast genom en process som kallas utbildning, som äger rum i kvinnliga könsorganen, slutför spermier sin mognad.

Referenser

1. Barrett, K. OCH., Barman, s. M., Boitano, s., & Brooks, h. (2012). Ganongs granskning av medicinsk fysiologi, (Lange Basic Science).
2. Chen, h., Mruk, D., Xiao, x., & Cheng, c. OCH. (2017). Mänsklig spermatogenes och dess reglering. Modern endokrinologi, 49-72.
3. Clermont och. (1970). Dynamik av mänsklig spermatogenes. I De mänskliga testiklarna (PP. 47-61).
4. Dicune, J. P. (nittonhundranittiofem). Kärnkraftsstatusen för mänskliga spermceller. Mikron. Annars.
5. Gartner, L. P., & Hiatt, j. L. (2006). Lärobok för histologi E-bokfärg. Elsevier Health Sciences.
6. Griswold, m. D. (2015). Spermatogenes: engagemanget för meios. Fysiologiska recensioner, 96, 1-17.
7. Salomo, E., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biologi (5: e upplagan.). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.