Fasi di spermiogenesi e loro caratteristiche

il espermiogénesis, noto anche come metamorfosi dello spermatozoo, corrisponde al processo di trasformazione degli spermatidi (o spermatidi) nello sperma maturo. Questa fase si verifica quando gli spermatidi sono attaccati alle cellule di Sertoli.

Al contrario, la spermatogenesi termica si riferisce alla produzione di spermatozoi aploidi (23 cromosomi) da spermatogoni indifferenziati e diploidi (46 cromosomi).

Gli spermatidi di un mammifero sono caratterizzati da una forma arrotondata e mancano di flagello, che è l'appendice a frusta che aiuta il movimento, tipico dello sperma. Gli spermatozoi devono maturare in uno spermatozoo in grado di svolgere la sua funzione: raggiungere l'uovo e unirlo.

Pertanto, devono sviluppare un flagello riorganizzato morfologicamente, acquisendo così motilità e capacità di interazione. Le fasi della spermiogenesi sono state descritte nel 1963 e nel 1964 da Clermont e Heller, grazie alla visualizzazione di ciascuno dei cambiamenti mediante microcopia luminosa nei tessuti umani.

Il processo di differenziazione degli spermatozoi che avviene nei mammiferi comprende le seguenti fasi: la costruzione di una vescicola acrosomica, la formazione di un cappuccio, la rotazione e la condensazione del nucleo.

indice

• 1 fasi
  • 1.1 fase di Golgi
  • 1.2 Fase del cappuccio
  • 1.3 Fase acrosome
  • 1.4 Fase di maturazione
• 2 riferimenti

fasi

Fase di Golgi

Nel complesso del Golgi degli spermatidi si accumulano i granuli di acido periodici, il reagente di Schiff, il PAS abbreviato.

Vescicola acrosomale

I granuli PAS sono ricchi di glicoproteine ​​(proteine ​​legate ai carboidrati) e daranno origine a una struttura vescicolare chiamata vescicola acrosomiale. Durante la fase di Golgi, la cistifellea aumenta di dimensioni.

La polarità dello spermatozoo è definita dalla posizione della vescicola acrosomiale e questa struttura sarà localizzata nel polo anteriore dello spermatozoo.

Acrosomiale è una struttura che contiene enzimi idrolitici, come ialuronidasi, tripsina e acrosina, la cui funzione è la disintegrazione delle cellule che accompagnano l'ovocita, idrolizzano componenti della matrice come l'acido ialuronico.

Questo processo è noto come reazione acrosomiale e inizia con il contatto tra lo spermatozoo e lo strato più esterno dell'ovocita, chiamato zona pellucida.

Migrazione di centrioli

Un altro evento chiave della fase di Golgi è la migrazione dei centrioli nella regione posteriore dello spermatide e si verifica il suo allineamento con la membrana plasmatica.

Il centriolo procede all'assemblaggio dei nove microtubuli periferici e dei due centrali che compongono il flagello dello sperma.

Questo insieme di microtubuli è in grado di trasformare energia - ATP (adenosina trifosfato) generata nei mitocondri - in movimento.

Cap fase

La vescicola acrosomiale procede espandendosi verso la metà anteriore del nucleo cellulare, dando l'aspetto di un elmetto o di un berretto. In questa area l'involucro nucleare degenera i suoi pori e la struttura si ispessisce. Inoltre, si verifica la condensazione del nucleo.

Cambiamenti importanti nel nucleo

Durante la spermiogenesi si verifica una serie di trasformazioni del nucleo di futuri spermatozoi, come la compattazione al 10% delle dimensioni iniziali e la sostituzione degli istoni con le protamine.

Le protaminas sono proteine ​​di circa 5000 Da, ricche di arginina, con lisina in proporzioni minori e solubili in acqua. Queste proteine ​​sono comuni nello sperma di diverse specie e aiutano l'estrema condanna del DNA in una struttura quasi cristallina.

Fase acrosoma

Si verifica un cambiamento di orientamento dello spermatide: la testa viene posizionata verso le cellule di Sertoli e il flagello - nel processo di sviluppo - si estende all'interno del tubo seminifero.

Il nucleo già condensato cambia forma, si allunga e assume una forma più appiattita. Il nucleo, insieme con l'acrosoma, si sposta vicino alla membrana plasmatica all'estremità anteriore.

Inoltre, una riorganizzazione dei microtubuli si verifica in una struttura cilindrica che si allarga dall'acrosoma all'estremità posteriore dello spermatide.

Per quanto riguarda i centrioli, dopo aver terminato la loro funzione nello sviluppo del flagello, ritornano nella zona posteriore del nucleo e vi aderiscono.

Formazione del pezzo di collegamento

Una serie di modifiche si verifica per formare il "collo" dello sperma. Dai centrioli, ora attaccati al nucleo, spuntano nove fibre di un diametro importante che si espandono sulla coda al di fuori dei microtubuli.

Si noti che queste fibre dense legano il nucleo con il flagello; quindi è conosciuto come "pezzo di connessione".

Formazione del pezzo intermedio

La membrana plasmatica viene spostata per avvolgere il flagello in via di sviluppo e il mitocondrio si sposta per formare una struttura elicoidale attorno al collo che si estende alla regione posteriore immediata.

La nuova regione formata è chiamata un pezzo intermedio, situato nella coda dello sperma.Inoltre, la guaina fibrosa, il pezzo principale e il pezzo principale possono essere distinti.

I mitocondri originano una copertura continua che circonda il pezzo intermedio, questo strato ha la forma di una piramide e partecipa alla generazione di energia e movimenti dello sperma.

Fase di maturazione

L'eccesso di contenuto citoplasmatico cellulare è la fagocitosi da parte delle cellule di Sertoli, sotto forma di corpi residui.

Morfologia finale

Dopo spermiogenesi, lo spermatozoo ha cambiato radicalmente forma e ora è una cellula specializzata in grado di muoversi.

Negli spermatozoi generati, la regione della testa può essere differenziata (2-3 um in larghezza e 4-5 um in lunghezza), dove il nucleo cellulare si trova con il carico genetico aploide e l'acrosoma.

Posteriore alla testa è la regione intermedia, dove si trovano i centrioli, l'elica mitocondriale e la coda di circa 50 um.

Il processo di spermiogenesi varia a seconda della specie, anche se in media varia da una a tre settimane. Negli esperimenti eseguiti sui topi, il processo di formazione dello sperma dura 34,5 giorni. Al contrario, il processo nell'uomo richiede quasi il doppio del tempo.

La spermatogenesi è un processo completo che può verificarsi continuamente, generando ogni giorno circa 100 milioni di spermatozoi per testicolo umano.

Il rilascio di sperma tramite eiaculazione coinvolge circa 200 milioni. Durante la sua vita, un uomo può produrre da 10¹² fino a 10¹³ spermatozoi.

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