Spermatogeneza

Ce este spermatogeneza?

spermatogeneza este procesul de formare și dezvoltare a gametilor masculini, mai cunoscut sub numele de spermă. Apare la toți reprezentanții bărbaților din regnul Animal care se reproduc sexual, iar la om începe în timpul pubertății și apare în testicule..

Spermatozoizii sunt gameți masculi, adică celulele sexuale pe care bărbații le produc atunci când sunt maturi sexual..

Funcția principală a acestor celule mici flagelate este de a transmite o parte din informațiile genetice ale organismului care le produce către o nouă generație prin reproducere sexuală..

La fel ca omologii lor feminini - ovule- spermatozoizii sunt produși printr-un tip special de diviziune celulară numită meioză, dintr-un set de celule cunoscute sub numele de celule de germeni.

Din cauza meiozei, celulele sexuale, masculine și feminine, sunt celule haploide sau, ceea ce este același lucru, celule cu jumătate din informațiile genetice ale persoanei care le produce.

Celulele germinale care dau naștere spermei se găsesc în testicule, care sunt două și fac parte din sistemul reproductiv masculin.

În interiorul testiculelor, sperma este produsă în mod continuu în tuburi numite tubuli seminiferi, din celule numite spermatogonia, care sunt celule nediferențiate cu încărcătura genetică completă a individului care le produce, adică sunt diploid.

Întregul proces de spermatogeneză poate fi văzut ca fiind împărțit în trei faze care implică: proliferarea celulelor, meioza și diferențierea sau maturizarea..

Etapele spermatogenezei

Spermatogeneza este procesul de diferențiere a unui set de celule diploide - spermatogonia - în celule spermatozoide care apoi se vor maturiza pentru a deveni spermă funcțională.

Apare pentru prima dată la începutul pubertății și continuă pe tot parcursul vieții adulte a ființelor umane masculine. Este un proces extrem de ordonat care are ca rezultat producerea zilnică a milioane de spermatozoizi odată cu atingerea maturității sexuale..

În timpul spermatogenezei, apar evenimente de diviziune celulară, ambele datorate mitoză în ceea ce privește meioză, și, de asemenea, de diferențiere sau remodelare.

Etapele sau fazele spermatogenezei sunt trei: una de proliferare și diferențiere a celulelor germinale, alta de diviziune meiotică și o ultimă transformare a spermatidelor în spermatozoizi, cunoscută și sub numele de spermiogeneza.

1. Proliferarea și spermatocitogeneza

Spermatogeneza (generarea de spermatozoizi) apare în interiorul gonadelor masculine - testiculele - în special în unele regiuni interne ale acestora cunoscute ca tubuli seminiferi.

Două tipuri diferite de celule se găsesc în această regiune a sistemului reproductiv masculin: celulele Sertoli și celulele spermatogene sau spermatogene..

Celulele Sertoli hrănesc și protejează celulele spermatogene, care sunt celulele care dau naștere diferiților precursori ai spermei; prin urmare, celulele spermatogene se găsesc în diferite stadii de maturare în tubii seminiferi..

Printre aceste celule se numără spermatogonia, care sunt celule derivate din celule germinale care, atunci când se divid, produc spermatogonie nouă și, de asemenea, celelalte tipuri de celule care se formează în timpul diferențierii spermei, aceasta înseamnă că acestea sunt celule precursoare.

Unde sunt spermatogonia?

Aceste celule se află în tubulii seminiferi, dar în partea exterioară a epiteliului care le formează. Pe măsură ce se împart, celulele fiice ale acestora migrează spre centrul acestor conducte, unde se maturizează.

Spermatocitogeneza

Spermatogeneza este faza de proliferare în care se formează spermatocitele, care sunt derivate din spermatogonia..

Spermatogonia sunt celule diploide (2n), ceea ce înseamnă că sunt celule cu toate informațiile genetice ale individului căruia îi aparțin. Acestea se împart asexual prin mitoză, generând noi spermatogonii și un alt tip de celule numite spermatocite primare.

Spermatocitele primare sunt celule care nu se mai divid prin mitoză și încep prima diviziune prin meioză (cunoscută și ca Meioza I).

Spermatocitele care își încep maturizarea, adică trec prin mitoză și încep meioza, rămân conectate între ele prin ceea ce experții au numit „punți citosolice”, deoarece apar divizii nucleare, dar nu există separare citosolică completă.

Aceste celule rămân împreună până la etapele ulterioare de maturare, rezultând în eliberarea sincronizată a grupurilor de celule, mai degrabă decât celule individuale..

2. Meioză

Meioza este una dintre etapele fundamentale ale spermatogenezei, deoarece datorită acestui tip special de diviziune, sarcina genetică a unui individ este redusă la jumătate (se formează celule haploide). Apare în spermatocitele primare derivate din spermatogonia diploidă.

Prima parte a meiozei, cunoscută și sub numele de Meioza I, are legătură cu combinația de cromozomi omologi, adică cu cromozomii materni și paterni pe care organismele diploide le moștenesc de la părinți. Acești cromozomi sunt duplicați și separați în celule noi.

Meioza II este foarte asemănător cu mitoza, cu diferența că materialul genetic nu este duplicat; în schimb, cromatidele surori care alcătuiesc fiecare cromozom se separă, rezultând 4 celule haploide cu o combinație diferită de gene.

Primare, secundare și spermatide

Prima diviziune meiotică a spermatocitelor primare duce la progresia acestora către spermatocite secundare. Când aceste celule trec prin meioza II, atunci ele se diferențiază în spermatide, care sunt deja celule haploide..

Spermatogonia sunt celule imobile și slab diferențiate, în timp ce spermatidele sunt celule mai diferențiate care vor da naștere la spermatozoizi mobili complet diferențiați..

3. Diferențierea sau spermiogeneza

Faza care implică maturarea spermatidelor în spermatozoizi este cunoscută sub numele de spermiogeneză.

Spermatidele, în timpul acestui proces, suferă modificări morfologice importante:

• Ei pierd un volum mare de citosol, care este fluidul pe care îl conțin în interior și unde nucleul celular și alte organite intracelulare sunt suspendate.
• Se formează un flagel care ulterior le va permite să înoate prin tractul genial feminin, pentru a ajunge la un ovul pentru a-l fertiliza.
• Organitele sale interne sunt rearanjate: nucleul se condensează, forma celulei se prelungește, iar mitocondriile sunt situate mai aproape de baza flagelului..

Spermatidele, în timpul procesului de maturare, migrează de la tubulii seminiferi la epididim, care este un alt tub periculos din interiorul testiculelor. Acolo sunt depozitate și își continuă diferențierea, până când sunt expulzați cu lichidul seminal în timpul ejaculării..

Maturarea completă a spermatozoizilor are loc atunci când sunt supuși unui proces numit Instruire, găsit odată în tractul genital feminin.

Diferențe cu oogeneza

Oogeneza este procesul analog cu spermatogeneza, adică este procesul prin care se formează gametele feminine, mai cunoscut sub numele de ovule. Iată principalele diferențe cu spermatogeneza:

• Apare la gonadele feminine, numite ovare.
• Acestea sunt formate din diviziunile celulelor cunoscute sub numele de oogonia, similare ca funcție cu spermatogonia, deoarece sunt și celule germinale diploide.
• Meioza începe în primele etape ale dezvoltării embrionare a unei femei și maturarea precursorilor de ou (finalizarea meiozei) are loc ciclic, o dată pe lună și câte o celulă de la începutul pubertății până la o perioadă cunoscută sub numele de menopauza.
• Celulele mature produse prin oogeneză sunt celule mari, cu mult citosol și fără flagel, complet imobile..
• O celulă se maturizează, adică un ou pe lună, în timp ce milioane de spermatozoizi sunt produși pe zi prin spermatogeneză.

Referințe

1. Solomon, E. P., Berg, L. R. și Martin, D. W. (2011). Biologie (ed. 9). Brooks / Cole, Cengage Learning: SUA.
2. Moore, K. L., Persaud, T. V. N. și Torchia, M. G. (2018). Cartea umană în curs de dezvoltare: embriologie orientată clinic. Elsevier Health Sciences.
3. Sharma, R. și Agarwal, A. (2011). Spermatogeneza: o privire de ansamblu. În Sperm cromatină (pp. 19-44). Springer, New York, NY.
4. Chen, H., Mruk, D., Xiao, X. și Cheng, C. Y. (2017). Spermatogeneza umană și reglarea acesteia. Endocrinologie contemporană, 49-72.
5. Griswold, M. D. (2015). Spermatogeneza: angajamentul față de Meioză. Review-uri fiziologice, 96, 1-17.