Processo di gametogenesi nell'uomo: spermatogenesi e oogenesi
Leggi questo articolo per conoscere la spermatogenesi e l'oogenesi del processo di gametogenesi nell'essere umano!
La gametogenesi è il processo attraverso il quale cellule sessuali maschili e femminili o gameti, cioè spermatozoi e ovuli, si formano rispettivamente nelle gonadi maschili e femminili (testicoli e ovaie). I gameti differiscono da tutte le altre cellule (= cellule somatiche) del corpo in quanto il loro nucleo contiene solo metà del numero di cromosomi trovati nei nuclei delle cellule somatiche.
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La meiosi costituisce la parte più significativa del processo di gametogenesi. La gametogenesi per la formazione di spermatozoi è detta spermatogenesi, mentre quella degli ovuli è chiamata oogenesi. Sia la spermatogenesi che l'oogenesi comprendono fasi simili di cambiamenti sequenziali, vale a dire
(i) fase di moltiplicazione,
(ii) fase di crescita e
(iii) fase di maturazione.
spermatogenesi:
Il processo di formazione degli spermatozoi è chiamato spermatogenesi. Si verifica nei tubuli seminiferi dei testicoli. I tubuli seminiferi sono rivestiti da epitelio germinale. L'epitelio germinale è costituito in gran parte da cellule germinali primarie o primordiali (PGC) cuboidali e contiene alcune cellule somatiche alte chiamate cellule Sertoli (= cellule infermiere). La spermatogenesi comprende la formazione di spermatidi e la formazione di spermatozoi.
(i) Formazione di spermatidi:
Comprende le seguenti fasi.
(a) Fase di moltiplicazione:
Alla maturità sessuale, le cellule germinali primordiali indifferenziate si dividono più volte dalla mitosi per produrre un gran numero di spermatogoni (Gr. Sperma = semi, generazione di gonos). Gli spermatogoni (2N) sono di due tipi: tipo A spermatogonia e tipo spermatogonia. Gli spermatogoni di tipo A fungono da cellule staminali che si dividono per formare spermatogoni aggiuntivi. Tipo В spermatogoni sono i precursori degli spermatozoi.
(b) Fase di crescita:
Ogni tipo di spermatogonium cresce attivamente in uno spermatocita primario più grande ottenendo il nutrimento dalle cellule infermieristiche.
(c) Fase di maturazione:
Ogni spermatocita primario subisce due divisioni successive, chiamate divisioni di maturazione. La prima divisione di maturazione è riduttiva o meiotica. Quindi, lo spermatocita primario si divide in due cellule figlie aploidi chiamate spermatociti secondari. Entrambi gli spermatociti secondari ora subiscono una seconda divisione di maturazione che è una normale divisione mitotica per formare, quattro spermatidi aploidi, da ciascun spermatocita primario.
(ii) Formazione di spermatozoi da spermatidi (spermatogenesi):
La trasformazione degli spermatidi in spermatozoi si chiama spermiogenesi o spermateliosi. Gli spermatozoi sono in seguito noti come spermatozoi. Quindi quattro spermatozoi sono formati da uno spermatogonio. Dopo la spermiogenesi, le teste di spermatozoi vengono incorporate nelle cellule di Sertoli e vengono infine rilasciate dai tubuli seminiferi mediante il processo chiamato spermiatura.
Controllo ormonale della spermatogenesi:
La spermatogenesi è iniziata a causa dell'aumento dell'ormone di rilascio delle gonadotropine (GnRH) da parte dell'ipotalamo. Il GnRH agisce sul lobo anteriore della ghiandola pituitaria per secernere l'ormone luteinizzante (LH) e l'ormone follicolo-stimolante (FSH). LH agisce sulle cellule di Leydig dei testicoli per secernere testosterone.
L'FSH agisce sulle cellule di Sertoli dei tubuli seminiferi dei testicoli per secernere una proteina legante androgena (ABP) e inibina. L'ABP concentra il testosterone nei tubuli seminiferi. L'inibitore sopprime la sintesi di FSH. FSH agisce su spermatogoni per stimolare la produzione di sperma.
Importanza della spermatogenesi:
(i) Durante la spermatogenesi, uno spermatogonio produce quattro spermatozoi, (ii) gli spermatozoi hanno la metà del numero di cromosomi. Dopo la fecondazione, il numero del cromosoma diploide viene ripristinato nello zigote. Mantiene il numero cromosomico della specie, (iii) Durante la meiosi I avviene l'incrocio che determina la variazione, (iv) la spermatogenesi si verifica in vari organismi. Quindi supporta l'evidenza della relazione di base degli organismi.
Spermatozoo (sperma; fig. 3.17):
Gli spermatozoi sono cellule microscopiche e mobili. Gli spermatozoi rimangono vivi e mantengono la loro capacità di fertilizzare un ovulo (uovo) da 24 a 48 ore dopo essere stati rilasciati nel tratto genitale femminile. Uno spermatozoo tipico dei mammiferi consiste in una testa, un collo, un pezzo medio e una coda.
(mi dirigo:
Contiene un piccolo acrosoma anteriore e un grande nucleo posteriore. L'acrosoma è formato dal corpo di Golgi dello spermatide. Acrosome contiene enzimi proteolitici ialuronidasi che sono popolarmente noti come spermlysins che vengono utilizzati per il contatto e la penetrazione dell'uovo (ovulo) al momento della fecondazione.
(ii) Collo:
È molto breve ed è presente tra la testa e il pezzo medio. Contiene i centrioli prossimali verso il nucleo che svolge un ruolo nella prima scissione dello zigote e il centriolo distale che dà origine al filamento assiale dello spermatozoo.
(iii) Parte centrale:
La parte centrale dello sperma umano contiene i mitocondri arrotolati intorno al filamento assiale chiamato spirale mitocondriale. Forniscono energia per il movimento dello sperma. Quindi è la "casa del potere dello sperma". Alla fine del pezzo medio c'è un anello centriolo (anulus) con funzione sconosciuta. La metà posteriore del nucleo, del collo e della parte centrale dello sperma è coperta da una guaina chiamata manchette.
(iv) Coda:
La coda è molte volte più lunga della testa. Nella sua parte più chiamata pezzo principale, il filamento assiale è circondato da un sottile strato di citoplasma. La parte dietro il pezzo principale è chiamata pezzo finale che consiste di soli filamenti nudi. Lo sperma nuota per la coda in un mezzo fluido.
Oogenesi (figura 3.18)
Il processo di formazione di un gamete femminile maturo (l'ovulo) è chiamato oogenesi. Si verifica nelle ovaie (gonadi femminili). Consiste di tre fasi: moltiplicazione, crescita e maturazione.
(a) Fase di moltiplicazione:
Nello sviluppo fetale, alcune cellule dell'epitelio germinale dell'ovaio del feto sono più grandi di altre. Queste cellule si dividono per mitosi, producendo un paio di milioni di cellule madri di uova o oogonie in ciascuna delle ovaie del feto. Non vengono più formati o aggiunti oogeni dopo la nascita. L'oogonia si moltiplica per divisioni mitotiche che formano gli oociti primari.
(b) Fase di crescita:
Questa fase dell'ovocita primario è molto lunga. Può estendersi per molti anni. L'oogonio cresce in grandi ovociti primari. Ogni ovocita principale viene quindi circondato da uno strato di cellule di granulosa per formare il follicolo primario. Un gran numero di questi follicoli degenera durante il periodo dalla nascita alla pubertà. Così alla pubertà rimangono solo 60.000-80.000 follicoli primari in ogni ovaia. La cavità riempita di liquido del follicolo è chiamata antro.
(c) Fase di maturazione:
Come uno spermatocita primario, ogni oocita primario subisce due divisioni di maturazione, prima meiotica e la seconda meiotica. I risultati delle divisioni di maturazione nell'oogenesi sono, tuttavia, molto diversi da quelli della spermatogenesi. Nella prima divisione meiotica, l'ovocita primario si divide in due cellule figlie aploidi molto diseguali: un grande oocita secondario e un piccolo corpo polare o un piccolo polmone.
Nella seconda divisione della maturazione, il primo corpo polare può dividere per formare due secondi corpi polari. L'ovocita secondario si divide nuovamente in cellule figlie ineguali, un grande ootide e un secondo corpo polare molto piccolo. L'ootide diventa un ovulo aploide funzionale. Così da un oogonio si formano un uovo e tre corpi polari. L'ovulo, è il vero gamete femminile. I corpi polari non prendono parte alla riproduzione e, quindi, presto degenerano.
Negli esseri umani, l'ovulo viene rilasciato dall'ovaio nella fase secondaria dell'ovocita. La maturazione dell'ovocita secondario è completata nell'ovidotto materno (tuba di Falloppio) di solito dopo che lo sperma è entrato nell'ovocita secondario per la fecondazione.
Nell'uomo (e nella maggior parte dei vertebrati), il primo corpo polare non subisce la meiosi II, mentre l'oocita secondario procede fino allo stadio di metafase della meiosi II. Tuttavia, smette quindi di avanzare ulteriormente; attende l'arrivo di sperma per il completamento della meiosi II.
L'ingresso dello sperma riavvia il ciclo cellulare abbattendo l'MPF (fattore di promozione della fase M) e attivando l'APC (complesso promotore di anafase). Il completamento della meiosi II converte l'ovocita secondario in un ovulo fecondato (uovo) o zigote (e anche un secondo corpo polare).
Controllo ormonale dell'ogenesi:
Il GnRH secreto dall'ipotalamo stimola il lobo anteriore della ghiandola pituitaria a secernere LH e FSH. L'FSH stimola la crescita dei follicoli di Graaf e anche lo sviluppo di ovociti / ovociti all'interno del follicolo per completare la meiosi I per formare un oocita secondario. L'FSH stimola anche la formazione di estrogeni.
LH induce la rottura del follicolo di Graaf maturo e quindi il rilascio di ovociti secondari. Quindi LH provoca l'ovulazione. In breve l'ovulazione negli esseri umani può essere definita come il rilascio dell'ovocita secondario dal follicolo di Graaf. La parte restante del follicolo di Graaf è stimolata da LH a svilupparsi in corpo luteo ("corpo giallo"). Il livello crescente di progesterone inibisce il rilascio di GnRH, che a sua volta inibisce la produzione di FSH, LH e progesterone.
Importanza di Oogenesi:
(i) Un oogonio produce un uovo e tre corpi polari.
(ii) I corpi polari hanno una piccola quantità di citoplasma. Aiuta a mantenere una quantità sufficiente di citoplasma nell'ovulo che è essenziale per lo sviluppo dell'embrione precoce. La formazione di corpi polari mantiene un mezzo numero di cromosomi nell'ovulo.
(iii) Durante la meiosi si verifica dapprima un traversamento che determina una variazione.
(iv) l'oogenesi si verifica in vari organismi. Pertanto, supporta l'evidenza della relazione di base degli organismi.
