Gametogenesis-proces bij de mens: spermatogenese en oogenese

Lees dit artikel om meer te weten te komen over de spermatogenese en oogenese van het gametogenese proces bij de mens!

Gametogenese is het proces waarbij mannelijke en vrouwelijke geslachtscellen of gameten, dwz spermacellen en eicellen, respectievelijk worden gevormd in de mannelijke en vrouwelijke geslachtsklieren (teelballen en eierstokken). De gameten verschillen van alle andere cellen (= somatische cellen) van het lichaam doordat hun kernen slechts de helft van het aantal chromosomen bevatten dat in de kernen van somatische cellen wordt gevonden.

Afbeelding met dank aan: img.docstoccdn.com/thumb/orig/125033219.png

Meiose vormt het belangrijkste onderdeel van het proces van gametogenese. Gametogenese voor de vorming van sperma wordt spermatogenese genoemd, terwijl die van eicellen oogenese wordt genoemd. Zowel spermatogenese als oogenese omvatten vergelijkbare fasen van opeenvolgende veranderingen, namelijk,

(i) vermenigvuldigingsfase,

(ii) groeifase en

(iii) rijpingsfase.

spermatogenese:

Het proces van de vorming van sperma wordt spermatogenese genoemd. Het komt voor in de seminiferale tubuli van de teelballen. De tubuli seminiferi zijn bekleed met kiemepitheel. Het kiemepitheel bestaat grotendeels uit blokvormige primaire of primordiale kiemcellen (PGC's) en bevat bepaalde hoge somatische cellen genaamd Sertoli-cellen (= verpleegkundige cellen). Spermatogenese omvat de vorming van spermatiden en de vorming van spermatozoa.

(i) Vorming van spermatiden:

Het omvat de volgende fasen.

(a) Vermenigvuldigingsfase:

Bij geslachtsrijpheid delen de ongedifferentieerde oorspronkelijke kiemcellen verschillende malen door mitose om een ​​groot aantal spermatogonia te produceren (Gr .: sperma = zaden, gonos-generatie). Spermatogonia (2N) bestaat uit twee typen: type A spermatogonia en type spermatogonia. Type A spermatogonia dienen als de stamcellen die zich splitsen om extra spermatogonia te vormen. Type В spermatogonia zijn de voorlopers van sperma.

(b) Groeifase:

Elk type spermatogonium groeit actief uit tot een grotere primaire spermatocyt door voeding te verkrijgen van de verpleegcellen.

(c) Maturatiefase:

Elke primaire spermatocyt ondergaat twee opeenvolgende delingen, de zogenaamde rijpingsdivisies. De eerste rijpingstijd is reductionistisch of meiotisch. Vandaar dat de primaire spermatocyt zich splitst in twee haploïde dochtercellen, secundaire spermatocyten genoemd. Beide secundaire spermatocyten ondergaan nu een tweede rijpingsdeling die een gewone mitotische deling is om door elke primaire spermatocyt vier haploïde spermatiden te vormen.

(ii) Vorming van spermatozoa van spermatiden (spermatogenese):

De transformatie van spermatiden in spermatozoa wordt spermiogenese of spermateliose genoemd. De spermatozoa zijn later bekend als spermacellen. Aldus worden vier spermacellen gevormd uit één spermatogonium. Na spermiogenese worden spermakoppen ingebed in de Sertoli-cellen en worden ze uiteindelijk vrijgemaakt uit de tubuli seminiferi door het proces genaamd spermiatie.

Hormonale controle van spermatogenese:

Spermatogenese wordt geïnitieerd vanwege de toename van gonadotropine-vrijmakend hormoon (GnRH) door de hypothalamus. GnRH werkt op de voorkwab van de hypofyse om het luteïniserend hormoon (LH) en follikelstimulerend hormoon (FSH) af te scheiden. LH werkt in op de Leydig-cellen van de teelballen om testosteron af te scheiden.

FSH werkt op Sertoli-cellen van de seminiferale tubuli van de teelballen om een ​​androgeenbindend eiwit (ABP) en inhibine uit te scheiden. ABP concentreert testosteron in de tubuli seminiferi. Inhibine onderdrukt FSH-synthese. FSH werkt op spermatogonia om de spermaproductie te stimuleren.

Betekenis van spermatogenese:

(i) Tijdens spermatogenese produceert één spermatogonium vier spermacellen, (ii) sperma heeft de helft van het aantal chromosomen. Na de bevruchting wordt het diploïde chromosoomaantal in de zygote hersteld. Het handhaaft het chromosoomgetal van de soort, (iii) Tijdens meiose I vindt kruising plaats die variatie teweegbrengt, (iv) Spermatogenese komt voor in verschillende organismen. Het ondersteunt dus het bewijs van de basisrelatie van de organismen.

Spermatozoön (sperma, figuur 3.17):

De spermacellen zijn microscopische en beweeglijke cellen. Sperma blijft leven en behoudt zijn vermogen om een ​​eicel (ei) te bevruchten 24 tot 48 uur nadat het in het vrouwelijke geslachtsorgaan is vrijgegeven. Een typisch zoogdierlijk sperma bestaat uit een kop, nek, middelste stuk en staart.

(i) Hoofd:

Het bevat een voorste kleine acrosoom en een posterior grote kern. Acrosoom wordt gevormd uit Golgi-lichaam van de spermatid. Acrosome bevat hyaluronidase-proteolytische enzymen die in de volksmond bekend staan ​​als spermlysines die worden gebruikt om in contact te komen met en het ei (ovum) binnen te dringen op het moment van bevruchting.

(ii) Hals:

Het is erg kort en is aanwezig tussen het hoofd- en middelste stuk. Het bevat de proximale centriol naar de kern toe die een rol speelt bij de eerste splitsing van de zygoot en de distale centriol die aanleiding geeft tot de axiale gloeidraad van het sperma.

(iii) Middenstuk:

Het middelste stuk van het menselijk sperma bevat de mitochondria opgerold rond de axiale gloeidraad die de mitochondriale spiraal wordt genoemd. Ze leveren energie voor de beweging van het sperma. Het is dus het 'krachthuis van het sperma'. Aan het einde van het middenstuk bevindt zich een ring centriol (annulus) met onbekende functie. De posterieure helft van de kern, nek en middelste stuk sperma zijn bedekt door een omhulsel genaamd manchette.

(iv) Staart:

De staart is meerdere keren langer dan het hoofd. In het grootste deel genoemd hoofdstuk, is de axiale gloeidraad omgeven door een dunne laag cytoplasma. Het deel achter het hoofddeel wordt eindstuk genoemd dat alleen uit naakt filament bestaat. Het sperma zwemt rond door zijn staart in een vloeibaar medium.

Oogenesis (Fig. 3.18)

Het proces van vorming van een volwassen vrouwelijke gameet (eicel) wordt oogenese genoemd. Het komt voor in de eierstokken (vrouwelijke geslachtsklieren). Het bestaat uit drie fasen: vermenigvuldiging, groei en rijping.

(a) Vermenigvuldigingsfase:

Bij de ontwikkeling van de foetus zijn bepaalde cellen in het kiemepitheel van de eierstok van de foetus groter dan andere. Deze cellen delen zich door mitose en produceren een paar miljoen eimoedercellen of een oestrogeen in elke eierstok van de foetus. Na de geboorte wordt er geen oogontsteking meer gevormd of toegevoegd. De oogonie vermenigvuldigt zich met mitotische delingen die de primaire eicellen vormen.

(b) Groeifase:

Deze fase van de primaire eicel is erg lang. Het kan zich over vele jaren uitstrekken. Het oogonium groeit uit tot grote primaire eicellen. Elke primaire eicel wordt dan omringd door een laag granulosacellen om de primaire follikel te vormen. Een groot aantal van deze follikels degenereert in de periode vanaf de geboorte tot de puberteit. Dus in de puberteit zijn er slechts 60.000- 80.000 primaire follikels in elke eierstok. De met vloeistof gevulde holte van de follikel wordt antrum genoemd.

(c) Rijpingfase:

Net als een primaire spermatocyte ondergaat elke primaire oöcyt twee rijpingsdivisies, eerst meiotisch en het tweede meiotisch. De resultaten van rijpingsverdelingen in oogenese verschillen echter sterk van die in spermatogenese. In de eerste, meiotische deling, verdeelt de primaire eicel zich in twee zeer ongelijke haploïde dochtercellen - een grote secundaire eicel en een zeer klein eerste polair lichaam of polocyte.

In de tweede rijpingsdivisie kan het eerste polaire lichaam delen om twee tweede polaire lichamen te vormen. De secundaire eicel verdeelt opnieuw in ongelijke dochtercellen, een groot ootid en een zeer klein tweede polair lichaam. De ootide groeit uit tot een functionele haploïde eicel. Zo worden vanuit één oogonium één eicel en drie polaire lichamen gevormd. De eicel, is de eigenlijke vrouwelijke gameet. De polaire lichamen spelen geen rol bij de voortplanting en worden daarom al snel ontaard.

Bij de mens komt ovum vrij uit de eierstok in het secundaire oöcytstadium. De rijping van secundaire oöcyten wordt voltooid in de eileider van de moeder (eileider), meestal nadat het sperma de secundaire oöcyt is binnengekomen voor bevruchting.

Bij de mens (en de meeste gewervelden) ondergaat het eerste poollichaam de meiose II niet, terwijl de secundaire oöcyt voortgaat tot aan het metafasestadium van meiose II. Het stopt dan echter verder te gaan; het wacht op de komst van sperma voor de voltooiing van meiose II.

Binnenkomst van het sperma herstart de celcyclus waarbij MPF (M-fase-bevorderende factor) wordt afgebroken en APC wordt aangezet (anafasevormend complex). Voltooiing van meiose II zet de secundaire oöcyt om in een bevruchte eicel (ei) of zygoot (en ook een tweede polair lichaam).

Hormonale controle van Oogenesis:

GnRH, uitgescheiden door de hypothalamus, stimuleert de voorkwab van de hypofyse om LH en FSH uit te scheiden. FSH stimuleert de groei van Graafse follikels en ook de ontwikkeling van ei / oöcyt in de follikel om de meiose I te voltooien en secundaire oöcyt te vormen. FSH stimuleert ook de vorming van oestrogenen.

LH induceert de breuk van de rijpe Graafse follikel en daarmee de afgifte van secundaire oöcyt. Dus LH veroorzaakt ovulatie. Kort gezegd kan de ovulatie bij mensen worden gedefinieerd als het vrijkomen van de secundaire eicel uit de Graafse follikel. Het resterende deel van de Graafse follikel wordt door LH gestimuleerd zich te ontwikkelen tot corpus luteum ("gele lichaam"). Het stijgende niveau van progesteron remt de afgifte van GnRH, die op zijn beurt de productie van FSH, LH en progesteron remt.

Betekenis van Oogenesis:

(i) Eén oogonium produceert één eicel en drie polaire lichamen.

(ii) Polar bodies hebben een kleine hoeveelheid cytoplasma. Het helpt om voldoende hoeveelheid cytoplasma in de eicel te behouden, wat essentieel is voor de ontwikkeling van het vroege embryo. Vorming van polaire lichamen handhaaft het halve aantal chromosomen in de eicel.

(iii) Tijdens de meiose vindt eerste doorgang plaats die variatie teweegbrengt.

(iv) Oogenese komt voor in verschillende organismen. Daarom ondersteunt het het bewijs van de basisrelatie van de organismen.