Gametogenese Proces i Menneske: Spermatogenese og Oogenese
Læs denne artikel for at lære om spermatogenese og oogenese gametogeneseprocessen i mennesket!
Gametogenese er den proces, hvormed manlige og kvindelige kønsceller eller gameter, dvs. sædceller og æg, dannes henholdsvis hos han- og hunkoncentrationerne (testikler og æggestokke). Gameterne adskiller sig fra alle andre celler (= somatiske celler) i kroppen, idet deres kerne kun indeholder halvdelen af antallet af kromosomer, der findes i kernerne i somatiske celler.
Image Courtesy: img.docstoccdn.com/thumb/orig/125033219.png
Meiosis udgør den vigtigste del af processen med gametogenese. Gametogenese til dannelse af spermier betegnes som spermatogenese, medens den af ova kaldes oogenese. Både spermatogenese og oogenese omfatter lignende faser af sekventielle ændringer, dvs.
(i) multiplikationsfase
(ii) vækstfase og
iii) modningsfase
spermatogenesen:
Fremgangsmåden til dannelse af spermier kaldes spermatogenese. Det forekommer i testes seminøse tubuli. Seminifer tubulerne er foret af germinale epithelium. Den germinale epithel består stort set af kuide primære eller primordiske kimceller (PGC'er) og indeholder visse høje somatiske celler kaldet Sertoli-celler (= sygeplejerskeceller). Spermatogenese omfatter dannelse af spermatider og dannelse af spermatozoer.
(i) dannelse af spermatider
Det omfatter følgende faser.
(a) Multiplikationsfase:
Ved seksuel moden opdeles de udifferentierede primordiale kimceller adskillige gange ved mitosis for at producere et stort antal spermatogonia (Gr. Sperma = frø, gonosgeneration). Spermatogonia (2N) er af to typer: type A spermatogonia og type В spermatogonia. Type A spermatogonia tjener som stamcellerne, som opdeles for at danne yderligere spermatogonia. Type В spermatogonia er forstadierne af sædceller.
b) vækstfase:
Hver type В spermatogonium vokser aktivt til en større primær spermatocyt ved at opnå næring fra plejecellerne.
(c) modning fase:
Hver primær spermatocyt gennemgår to på hinanden følgende divisioner, kaldet modningsdivisioner. Den første modning division er reduktion eller meiotisk. Derfor fordeler den primære spermatocyt i to haploide datterceller kaldet sekundære spermatocytter. Begge sekundære spermatocytter gennemgår nu anden modning division, som er en almindelig mitotisk division til dannelse af fire haploide spermatider, af hver primær spermatocyt.
(ii) dannelse af spermatozoer fra spermatider (spermatogenese):
Omdannelsen af spermatider til spermatozoer hedder spermiogenese eller spermateliosis. Spermatozoa er senere kendt som sædceller. Således dannes fire spermier fra et spermatogonium. Efter spermiogenese bliver sædceller indlejret i Sertoli-cellerne og frigives til sidst fra de seminiferøse tubuli ved processen kaldet spermiering.
Hormonal kontrol af spermatogenese:
Spermatogenese initieres på grund af stigning i gonadotropinfrigivende hormon (GnRH) ved hypothalamus. GnRH virker på hypofysen på den fremre del af hypofysen for at udskille luteiniserende hormon (LH) og follikelstimulerende hormon (FSH). LH virker på Leydigs celler i testiklerne for at udskille testosteron.
FSH virker på Sertoli-celler i testes seminiferøse tubuli for at secernere et androgenbindende protein (ABP) og inhibin. ABP koncentrerer testosteron i seminiferrørene. Inhibin undertrykker FSH syntese. FSH virker på spermatogonia for at stimulere sædproduktion.
Betydningen af spermatogenese:
(i) Under spermatogenese producerer ét spermatogonium fire sædceller, (ii) sædceller har halvdelen af antallet af kromosomer. Efter befrugtning genoprettes diploid kromosom nummeret i zygot. Det opretholder artens kromosomtal, (iii) Under meiosi finder jeg krydsning sted, hvilket medfører variation, (iv) Spermatogenese forekommer i forskellige organismer. Det understøtter således beviser for det grundlæggende forhold mellem organismerne.
Spermatozoon (sæd, figur 3.17):
Spermierne er mikroskopiske og bevægelige celler. Spermene forbliver i live og bevarer deres evne til at befrugte et æg (æg) fra 24 til 48 timer efter at være blevet frigivet i den kvindelige kønsorgan. En typisk pattedyrsæd består af et hoved, en nakke, et mellemstykke og en hale.
(i) Hoved:
Den indeholder anterior lille akrosom og posterior stor kerne. Acrosom er dannet af Golgi krop af spermatidet. Acrosom indeholder hyaluronidase proteolytiske enzymer, der er populært kendt som spermlysiner, der bruges til at kontakte og trænge ind i ægget (æg) på befrugtningstidspunktet.
(ii) hals:
Det er meget kort og er til stede mellem hoved og mellemstykke. Den indeholder den proximale centriole mod kernen, som spiller en rolle i den første spaltning af zygot og distalcentriolen, som giver anledning til sædets aksiale filament.
(iii) Mellemstykke:
Det midterste stykke humant sæd indeholder mitokondrierene, der vikles rundt om den aksiale filament kaldet mitokondrialspiral. De giver energi til sædets bevægelse. Så det er "sædets magthus". I slutningen af midterstykket er der en ringcentriole (annulus) med ukendt funktion. Posterior halvdelen af kernen, halsen og det midterste stykke sæd er dækket af en kappe kaldet manchette.
(iv) Hale:
Halen er flere gange længere end hovedet. I hovedparten kaldes hovedstykket, er den aksiale filament omgivet af et tyndt lag af cytoplasma. Den del bag hovedstykket kaldes slutstykke, der alene består af nøgne filament. Spermen svømmer om ved halen i et fluidmedium.
Oogenese (figur 3.18)
Fremgangsmåden til dannelse af en moden kvindelig gamet (æg) kaldes oogenese. Det forekommer i æggestokkene (kvindelige gonader). Den består af tre faser: multiplikation, vækst og modning.
(a) Multiplikationsfase:
I fosterudviklingen er visse celler i det germinale epitel af fostrets ovarie større end andre. Disse celler opdeles ved mitosis og producerer et par millioner ægmorceller eller øjne i hver fosters æggestok. Ingen flere øjonarter dannes eller tilsættes efter fødslen. Ægonierne multipliceres med mitotiske divisioner, der danner de primære oocytter.
b) vækstfase:
Denne fase af den primære oocyt er meget lang. Det kan strække sig over mange år. Eyononium vokser til en stor primær oocytter. Hver primær oocyt bliver så omgivet af et lag granulosa celler for at danne primær follikel. Et stort antal af disse follikler degenererer i perioden fra fødsel til puberteten. Så i puberteten er der kun 60.000-80.000 primære follikler tilbage i hver æggestok. Follikelens fyldte hulrum kaldes antrum.
c) modningsfase:
Som en primær spermatocyt undergår hver primære oocyt to modningsdivisioner, første meiotiske og den anden meiotiske. Resultaterne af modningsdivisioner i oogenese er imidlertid meget forskellige fra dem i spermatogenese. I den første meiotiske division deler den primære oocyt sig i to meget ulige haploide datterceller - en stor sekundær oocyt og en meget lille første polar krop eller polocyt.
I den anden modning division kan det første polære legeme opdele til dannelse af to sekundære polære kroppe. Den sekundære oocyt opdeles igen i ulige datterceller, en stor ootid og en meget lille anden polar krop. Ootiden vokser til et funktionelt haploidt æg. Således dannes der fra et øjonium et æg og tre polære kroppe. Ægget er den faktiske kvindelige gamete. De polære kroppe deltager ikke i reproduktion og dermed snart degenereret.
Hos mennesker frigives æg fra æggestokken i sekundær oocytfasen. Modningen af sekundær oocyten afsluttes i moderens ovidukt (Fallopian tube), sædvanligvis efter at sæd er kommet ind i sekundær oocyt til befrugtning.
Hos mennesker (og de fleste hvirveldyr) undergår den første polære krop ikke meiosis II, mens den sekundære oocyt fortsætter så langt som metafasestadet af majose II. Men det stopper så videre fremover; den afventer ankomsten af sæd til afslutning af meiosis II.
Indtræden af sædstart genoptager cellecyklussen, der nedbryder MPF (M-fasefremmende faktor) og aktiverer APC (anafasefremmende kompleks). Afslutning af meiosis II omdanner den sekundære oocyt til et befrugtet æg (æg) eller zygot (og også en anden polar krop).
Hormonal kontrol af oogenese:
GnRH udskilt af hypothalamus stimulerer hypofysenes anterior lob til at udskille LH og FSH. FSH stimulerer væksten af graafiske follikler og også udviklingen af æg / oocyt inden i follikelet for at fuldføre meiosen I for at danne sekundær oocyt. FSH stimulerer også dannelsen af østrogener.
LH inducerer bruddet af den modne graafiske follikel og derved frigivelsen af sekundær oocyt. Således forårsager LH ægløsning. Kort fortalt kan ægløsning hos mennesker defineres som frigivelse af den sekundære oocyt fra den graafiske follikel. Den resterende del af den graafiske follikel stimuleres af LH til at udvikle sig til corpus luteum ("gul krop"). Det stigende niveau af progesteron hæmmer frigivelsen af GnRH, hvilket igen hæmmer produktionen af FSH, LH og progesteron.
Betydningen af oogenese:
(i) Et ogenonium producerer et æg og tre polære legemer.
(ii) Polære legemer har en lille mængde cytoplasma. Det hjælper med at opretholde tilstrækkelig mængde cytoplasma i ægget, hvilket er afgørende for udviklingen af tidligt embryo. Dannelse af polære kroppe opretholder halve antal kromosomer i ægget.
(iii) Under meios finder første krydsning sted, hvilket medfører variation.
(iv) Oogenese forekommer i forskellige organismer. Derfor understøtter den beviser for det grundlæggende forhold mellem organismerne.
