Co to jest spermatogeneza?
Spermatogeneza to proces tworzenia komórek plemników lub rozwijania niedojrzałych komórek płciowych zwanych spermatogonia w dojrzałe komórki plemników zwane plemnikami . Komórka nasienna to męska komórka rozrodcza, która zapładnia jajo samicy podczas reprodukcji płciowej. Zdolność mężczyzny do reprodukcji zależy od wysokiej jakości i ilości nasienia; dlatego spermatogeneza zachodzi nieprzerwanie od okresu dojrzewania do śmierci. Etapy zawarte w tym procesie to spermatocytogeneza, spermatidogeneza i spermiogeneza.
Spermatogeneza rozpoczyna się w kanalikach nasiennych, które w zależności od ich rodzaju wyglądają jak małe, proste lub skręcone makarony w jądrach. Wnętrze kanalików nasiennych jest wyłożone komórkami Sertoli i spermatogonią. Komórki Sertoli są często nazywane komórkami „pielęgniarek”, ponieważ pomagają w rozwoju nasienia poprzez zjadanie odpadów pochodzących z spermatogenezy i kierowanie komórek przez kanały kanalików.
Podczas spermatocytogenezy spermatogonia dzieli się przez mitozę, tworząc dwie komórki diploidalne zwane pierwotnymi spermatocytami . Mitoza jest rodzajem podziału komórek, w którym komórka macierzysta rośnie, a następnie dzieli się na pół, tworząc dwie identyczne komórki potomne. Pierwotne spermatocyty, które mają dwukrotnie więcej materiału genetycznego niż normalna komórka, muszą następnie przejść mejozę I.
W tego rodzaju podziale komórka rodzicielska dzieli się, tworząc dwie diploidalne komórki potomne, które mają połowę chromosomów lub materiału genetycznego, jak komórka rodzicielska. Powstałe wtórne spermatocyty, które mają normalną ilość chromosomów, muszą następnie przejść mejozę II, aby utworzyć spermatidy. Ta krótka część spermatogenezy nazywa się spermatidogenezą.
Spermatidy mają tylko połowę całkowitej ilości chromosomów. Dzieje się tak, ponieważ gdy plemniki łączą się z jajkiem, które zawiera również tylko połowę ilości niezbędnych chromosomów, tworzą pełny zestaw chromosomów wykonanych zarówno z genów męskiego, jak i żeńskiego. Losowe dzielenie i parowanie chromosomów zwiększa zmienność genetyczną, ważny element ewolucji.
Podczas spermiogenezy, ostatniej fazy spermatogenezy, plemniki wyrastają ogonem i osiągają pełne dojrzewanie. W pierwszym etapie tego procesu, w fazie Golgiego, materiał genetyczny plemnika zostaje ściśle upakowany, tworząc jądro, i plemnik ulega zmianom strukturalnym. Podczas gdy wcześniej była okrągła, sekcja środkowa zaczyna się wybrzuszać, a komórka rozciąga się na jednym końcu, tworząc aparat Golgiego, który wytwarza substancje chemiczne zwane enzymami. Następnie aparat Golgiego otacza jądro, tworząc czapkę akrosomalną podczas fazy czapki. Enzymy uwalniane przez czapkę akrosomalną niszczą ścianę samicy jaja podczas zapłodnienia, umożliwiając wniknięcie plemnika do komórki jajowej i połączenie się z jądrem komórki jajowej.
W następnej fazie akrosomalnej plemnik wyrasta ogon, który pomaga mu się poruszać. Plemnik obraca się wokół ściany kanalików nasiennych, tak że jego ogon jest skierowany w stronę światła lub wewnętrznej przestrzeni rurki. Za pomocą hormonu zwanego testosteronem komórki Sertoli zużywają nadmiar materiałów komórkowych w fazie dojrzewania. W innym procesie znanym jako spermacja dojrzałe komórki plemników są uwalniane do światła i wpychane do najądrza, małej, zwiniętej rurki znajdującej się między grzbietem jądra a nasadą nasieniowodów. Tutaj plemniki stają się ruchome lub zdolne do samodzielnego poruszania się i gotowe do wytrysku do kobiety podczas seksu.