спермиогенез

Так как спермиогенез Называется фаза превращения сперматид, созданных сперматогенезом, в зрелые и плодородные сперматозоиды. Во время спермиогенеза сперматиды теряют большую часть своей цитоплазмы и формируется жгутик, который используется для активного передвижения. На голове с ядерной ДНК, напротив места прикрепления жгутиков, образуется акросома, которая содержит ферменты, позволяющие ей проникать в яйцеклетку.

Что такое спермогенез?

В отличие от сперматогенеза, в ходе которого каждая половая клетка проходит митоз и мейоз I и II и затем называется сперматидами, сперматогенез влияет только на превращение сперматид в зрелые и плодородные сперматозоиды.

Спермиогенез сперматиды занимает около 24 дней. Сперматиды, которые имеют только один набор гаплоидных хромосом из-за предыдущего мейоза, превращаются в специализированную клетку, которая служит единственной цели - проникнуть в плодородную женскую яйцеклетку.

Превращение сперматиды в сперматозоид связано с серьезными внутренними и внешними изменениями. Сперматида теряет почти всю свою цитоплазму, поэтому остается только ядро, содержащее ДНК. Сильно уменьшившаяся клетка превращается в головку будущего сперматозоида. Там, где расположена центриоль, возникает жгутик, также известный как хвост, который используется для активного перемещения сперматозоидов.

На стороне, противоположной жгутику, образуется шляпка - акросома, содержащая ферменты, позволяющие ей проникать в женское яйцо. Митохондрии, которые, включая их митохондриальную ДНК и РНК, изначально были расположены в цитозоле сперматид, прикрепляются к средней части жгутика и обеспечивают необходимую энергию для передвижения.

Функция и задача

Сперматида, которая все еще распознается как гаплоидная клетка в начале спермиогенеза, превращается во внешне и внутренне сильно измененный сперматозоид. Набор гаплоидных хромосом больше не меняется. Митохондрии просто перемещаются вместе с митохондриальной ДНК и РНК, чтобы дать жгутикам необходимую энергию для их движения. Единственное генетическое различие между сперматозоидами в эякуляте состоит в том, что 50 процентов содержат Х-хромосому, а другие 50 процентов содержат Y-хромосому.

Особенностью является то, что сперматозоид сбрасывает жгутик, когда проникает в женскую яйцеклетку, и поэтому митохондриальная ДНК из мужской сперматозоиды больше не играет роли. Митохондриальная ДНК оплодотворенной яйцеклетки, позже зиготы, происходит исключительно из митохондрий матери.

Спермиогенез используется для преобразования сперматид в специальные оптимизированные сперматозоиды. Сильные сперматозоиды, которые могут двигаться как можно быстрее к оплодотворяемой яйцеклетке после эякуляции, имеют наибольшие шансы на передачу своего хромосомного набора.

После стыковки с оболочкой яйцеклетки запускается физиологический процесс, который предотвращает стыковку дальнейших сперматозоидов. Способность двигаться и запасы энергии отдельных сперматозоидов могут внести решающий вклад в «победу в гонке».

Речь идет не столько о конкуренции генетически идентичных сперматозоидов в эякуляте, сколько о конкуренции со спермой из «чужого» эякулята, поскольку люди в основном не живут моногамно. Возможности выиграть соревнование с «чужой спермой» не исчерпываются «чисто спортивным соревнованием», но часть сперматозоидов в эякуляте не может двигаться и может фактически блокировать путь чужой спермы. Внутри эякулята есть также «сперматозоиды-убийцы», которые распознают чужеродные сперматозоиды и могут убить их с помощью химических агентов.

Болезни и недуги

Расстройства, заболевания, генетические аномалии, чрезмерное употребление алкоголя или других наркотиков и многое другое могут привести к нарушению спермиогенеза, что может привести к обратимому или постоянному бесплодию. В большинстве случаев нарушения сперматогенеза не следует рассматривать изолированно, поскольку они обычно являются результатом нарушения сперматогенеза.

В принципе, нарушение спермиогенеза может быть вызвано заболеваниями или поражениями органов, вырабатывающих сперму, семенников или нарушениями выработки гормонов. Широкий спектр аномалий яичек, таких как неопущение яичек, гипоплазия яичек и инфекции простаты, а также воспаление яичек, связанное с паротитом (орхит), являются типичными причинами нарушений спермиогенеза и сперматогенеза, которые обычно приводят к снижению фертильности или даже полному бесплодию.

Заболевания яичек, такие как варикоцеле, сперматоцеле, гидроцеле или опухоли простаты, могут иметь аналогичные эффекты. Лучевая терапия для лечения рака, который может повредить семенники, также входит в диапазон нарушений спермиогенеза производящими органами.

Заболевания, которые могут повлиять на сперматогенез и спермиогенез, считаются экстрагенитальными причинами. В первую очередь это лихорадочные инфекции, которые могут временно нарушить образование сперматозоидов в результате повышения температуры в яичках. Экологические токсины и связанное с работой обращение с токсичными веществами, такими как бисфенол А, органические растворители, пестициды, гербициды, тяжелые металлы, пластификаторы в пластмассах и многое другое, создают риски для нарушения спермиогенеза.

Гипоталамус и гипофиз, главный центр управления гормональными процессами в организме, также заслуживают особого внимания. Если гипофиз не в состоянии обеспечить контролирующие гормоны, такие как ФСГ (фолликулостимулирующий гормон), ЛГ (лютеинизирующий гормон) и некоторые другие в необходимой концентрации, результатом является измененное - обычно сниженное - производство половых гормонов и таким образом, к нарушению спермиогенеза.