Gametogenez Çeşitleri: Spermatogenez ve Oogenez

Gametogenez, haploid gametlerin (spermler ve ova) diploid primer germ hücrelerinden, gonads (sırasıyla erkeklerde testisler ve kadınlarda yumurtalıklar) olarak adlandırılan primer seks organlarında bulunan gametogonyadan (spermatogonia ve oogonia) oluşması ve farklılaşması sürecidir.

Gametogenez iki tiptir:

I. Spermatogenez ve

II. Oogenez.

I. Spermatogenez (Şekil 3.13 A ve 3.14):

Tanım:

Haploid, mikroskobik ve fonksiyonel erkek gametlerin, diploid üreme hücrelerinden spermatozoa, erkek organizma testislerinde bulunan spermatogonia oluşumudur.

Dönem:

Mevsimsel olarak üreyen hayvanlarda testisler, testislerin ve spermatojenik dokularının sadece spesifik üreme mevsiminde fonksiyonel hale geldiği testis döngüsüne tabi tutulur. Bu yüzden yarasa, su samuru ve lama gibi mevsimsel olarak üreyen bazı memelilerde, spermlerin birikmesi nedeniyle ağırlaşırken, üreme mevsiminde spermlerin birikmesi nedeniyle ağırlaşırken, üreme mevsiminde scrotumun içine iner, diğerlerinde ise abdomenin birikmesine bağlı olarak yükselir. mevsimler.

Fakat insan erkek, aslan, boğa, at vs.de testisler skrotumda kalıcı olarak bulunur ve spermatogenez yıl boyunca meydana gelir. İnsan erkekte testisler, yedinci aydaki FSH adenohipofiz uyarımı altında, ilgili skrotal kese içine iner.

Ancak bazı memelilerde, örneğin fil, echidna, yunus, balina, mühür vb. Testisler, esas olarak balina (deri altındaki kalın yağ tabakası) varlığından dolayı karın bölgesinde (karın içi) kalıcı olarak uzanır. Spermatogenezis sürekli bir süreçtir ve yaklaşık 74 günde tamamlanır.

Mekanizma:

Spermatogenezis iki bölüme ayrılmıştır:

A. Spermatidin Oluşumu:

Üç aşamaya ayrılmıştır:

1. Çarpımsal veya Mitotik faz:

Testislerin seminifer tübüllerinin germinal epitelinde bulunan diploid primer veya primordial germ hücrelerinin hızlı mitotik bölünmesini içerir. Bu hücre farklılaşmamıştır ve büyük ve kromatin bakımından zengin çekirdeğe sahiptir.

Bu, spermatogonia adı verilen çok sayıda diploid ve yuvarlak sperm anne hücresi oluşturur (Gr. Sperma = tohum; gitti = yavru). Her bir spermatogonial hücrenin çapı yaklaşık 12 pm'dir ve belirgin bir çekirdeği vardır. Bazı spermatogonia kök hücreler (Tip A spermatogonia olarak adlandırılır) olarak etki eder ve tekrarlayan mitotik bölünmelerle bölünmüş ve yeni hücreler eklemeye devam eder, böylece spermatojenik soyu oluşturur, ancak bazı spermatogonia içeri doğru hareket eder ve büyüme aşamasına girer (B tipi spermatogonia).

2. Büyüme fazı:

Bir diploid spermatogonyumun, sitoplazmada ve DNA'nın replikasyonunda besleyici materyallerin (germinal hücrelerden türetilmiş ve sentezlenmemiş) birikmesi ile (DNA'nın replikasyonu) biriktirilmesi ve diploid primer spermatoziti oluşturmasıyla boyut olarak (yaklaşık iki katı) arttığı spermatositogenez ile karakterize edilir. Besleyici malzemeler germinal hücrelerden elde edilir. Bu sırada, primer sperm, kendini mayozise girmeye hazırlar. Spermatogenezisin büyüme evresi, oogenezisinkinden çok daha kısa sürelidir.

3. Olgunlaşma veya Meiyotik evresi:

Mayoz ile karakterizedir. Diploid primer sperm, mayoz-I (redüksiyon veya heterotipik bölünme) geçirir ve sekonder sperm olarak adlandırılan ve her biri 23 kromozom içeren iki haploid hücre oluşturur.

Her biri 23 kromozom içeren iki haploid spermatit oluşturmak için hemen her sekonder spermin içindeki mayoz-II (eşit veya homotipik bölünme) takip edilir. Böylece her diploid spermatogonium 4 haploid spermatid üretir. Spermatogenezin farklı evreleri, olgunlaşan ve birbirine bağlı gametler birbirinden ayrıldığında spermiogeneze kadar sitoplazmik ipliklerle birbirine bağlanır.

B. Spermiogenez (Şekil 3.15):

Hareketsiz, yuvarlak ve haploid bir spermatidin fonksiyonel ve hareketli bir spermatozoana dönüştürülmesine spermiogenez veya spermiotelyoz denir. Amaç, lokomotori yapısının ağırlığını ve gelişimini azaltarak sperm hareketliliğini arttırmaktır.

Aşağıdaki değişiklikleri içerir:

1. Çekirdekler, RNA'lar, nükleolus ve asitli proteinlerin çoğu gibi materyallerin kaybı nedeniyle yoğunlaşır, daralır ve önden işaretlenir.

2. Golgi'nin spermatid vücudunun bir kısmı akrozomu oluştururken Golgi'nin vücudunun kayıp kısmına Golgi istirahatı denir.

3. Spermatid'in merkezkaçları spermin boynunu oluşturur.

4. Distal centriole aksoneme yol açar.

5. Mitokondri, distal centriole etrafındaki boynun arkasında ve aksonemin proksimal kısmında spiral bir halka oluşturur. Buna Nebenkern denir.

6. Sitoplazmanın çoğu kaybolur, ancak bazı sitoplazmalar sperm kuyruğunun kılıfını oluşturur.

Spermatitler, Sertoli hücrelerinin (hemşire hücreleri) sitoplazmasının derin kıvrımlarında spermatozoaya olgunlaşır ve bu da onlara besin sağlar. Olgun spermatozoa, spermiasyon adı verilen seminifer tübüllerin lümeninde salınır. Genç erişkinlerin iki testi her gün yaklaşık 120 milyon sperm oluşturur.

Spermiyojenez sırasında sperm oluşturmak için spermatid'deki değişiklikler.

Spermatidin yapısı

Spermdeki değişiklikler

1. Çekirdek

2. Golgi kompleksi

3. Distal centriole

4. Mitokondri

5. Sitoplazma

Küçülür ve uzatılır.

Akrosomdaki değişiklikler.

Sperm kuyruğunun eksenel filamentini oluşturur.

Nebenkem adı verilen kılıfın mitokondriyal sarmalını oluşturur.

Manchette denilen ince bir kılıf dışında genel olarak kaybolur.

Kontrol:

İnsan erkekte, spermatogenez, sadece ergenlik çağında başlar, gonadotropin salgılayan hormonun (GnRH) beynin hipotalamusundan salgılanmasının artması nedeniyle başlar. GnRH, iki gonadotropin salgılamak için adenohipofizi uyarır: FSH ve ICSH. ICSH, Leydig'in testis hücrelerini, en önemlisi testosteron olan androjen denilen erkek cinsiyet hormonlarını salgılaması için uyarır.

Testosteron spermatogenezi uyarır, özellikle spermiogenezi. FSH, testislerin Sertoli hücrelerini, spermatogenez sürecinde yardımcı olan bazı faktörleri salgılaması için uyarır. Buna fizyolojik kontrol denir.

Türleri:

Erkeklerde ve erkeklerde XY mekanizmasına sahip çok sayıda başka hayvanda, iki tür sperm vardır: X-Kromozomu olan% 50 Gynosperm ve 50'X) Y-Kromozomu olan Androsperm.

Önemi:

(A) Haploid spermleri üretir.

(B) Geçiş, mayoz-I sırasında meydana gelebilir, bu yüzden farklılıklar üretebilir.

II. Oogenez (Şekil 3.13 B):

Tanım:

Bu kadın organizmanın yumurtalık diploid yumurta anne hücreleri, oogonia, ova denilen haploid kadın gamet oluşumunu içerir. 2 biyolojik süreç içerir: Genetik programlama ve paketleme.

Dönem:

Oogenesis süresi farklı hayvanlarda farklıdır. İnsan kadında, farklılaşmamış dişi gonadda bir aylık fetal gelişimde yaklaşık 1.700 primer germ hücresi vardır. Bunlar, iki aylık gebelik periyodunda yaklaşık 600.000 oogonia oluşturacak şekilde çoğalır ve 5. ayda, yumurtalıklar 7 milyondan fazla oogonia içerir; ancak, çoğu doğumdan önce atreziye (germ hücrelerinin dejenerasyonu) maruz kalır. Doğum sırasında, 2 milyon primer folikül vardır, ancak bunların% 50'si atretiktir.

Atresia devam ediyor ve ergenlik döneminde her yumurtalık sadece 60.000-80.000 primer folikül içeriyor. Oogenez, yalnızca ergenliğin başlamasından sonra tamamlanır ve 500 kişiden sadece biri, FSH tarafından olgunlaşması için uyarılır. Yani oogenesis süreksiz ve israf eden bir süreçtir.

Mekanizma:

Spermatogenez gibi oogenez üç fazdan oluşur:

1. Çarpım aşaması:

Bu belirli primer germ hücrelerinde (daha büyük ve büyük çekirdeklere sahip) yumurtalıktaki germinal epitel epogloid, diploid yumurta anne hücrelerinin gruplarını oluşturmak için hızlı mitotik bölünmelere uğrar, oogonia. Her grup başlangıçta bir akordur ve daha sonra yuvarlak bir kütle olan yumurta yuvalarını oluşturan pfluger yumurta tüpü olarak adlandırılır (Şekil 3.13 B).

2. Büyüme fazı:

Oogenezisin büyüme evresi spermatogenezinkinden çok daha uzun sürelidir, örneğin, Drosophila'da sadece üç gün, tavukta 6-14 gün, kurbağada 3 yıl ve insan kadınlarda uzun yıllar (12-13 yıl). Büyüme safhasında, bir yumurta yuvası oogonyumu diploid primer oosite dönüşürken, yumurta yuvasının diğer oogoniası, etrafında tek katmanlı bir besleyici foliküler epitel oluşturur.

Bu şekilde oluşturulan yapıya birincil folikül denir. Daha sonra, her bir primer folikül daha fazla granülozal hücre tabakası ile çevrelenir ve sekonder foliküle dönüşür. Kısa süre sonra sekonder folikül, antrum adı verilen sıvı dolu bir antral boşluk geliştirir ve üçüncül folikül olarak adlandırılır. Graafian folikülü oluşturmak üzere daha da değişir. Yani bütün oogonia daha da gelişmiyor.

Büyüme aşaması şunları içerir:

(a) Özel bir mitokondriyal tarafından yumurta sarısı (vitellogenesis) oluşumu ve birikmesi ile oositin büyüklüğünün artması (kurbağada 2000 kez; farede 43 kez; Drosophila'da 90.000 kez; tavukta 200 kez ve insan dişinde 200 kez); bulut çekirdeğe yakın yalan ve sarısı çekirdeği çağırdı.

(b) Çekirdek nükleoplazmayla şişirilmiş ve germinal vezikül olarak adlandırılır.

(d) Mitokondri sayısında, ER ve Golgi cisiminde artış.

(e) Hızlı sarısı sentezi için balıklarda, amfibilerde, sürüngenlerde, kuşlarda, böceklerde vb. lamba fırçası kromozomlarının oluşumu.

(f) r-RNA'nın hızlı sentezi için r-RNA genlerinin gen amplifikasyonu veya fazlalığı.

3. Olgunlaşma aşaması:

Mayoz ile karakterizedir. Bu diploid ve tamamen büyümüş primer oosit, iki eşit olmayan haploid hücre oluşturmak için mayoz-1 (redüksiyon bölünmesi) geçirir. Küçük hücreye ilk kutupsal gövde (Polosit) adı verilir ve çok az miktarda sitoplazmaya sahiptir. Daha büyük hücreye ikincil oosit denir ve bol miktarda besin yönünden zengin sitoplazmaya sahiptir. Bunların her ikisi de haploidlerdir ve her birinde 23 kromozom vardır.

İkincil oosit, iki eşit olmayan haploid hücre oluşturmak için mayoz-II (eşitlik bölünmesi) geçirir. Küçük hücreye ikinci kutup gövdesi adı verilir ve çok az sitoplazmaya sahipken, büyük hücreye ootid denir. Neredeyse sitoplazmaya sahiptir ve bir yumurtaya dönüşür. Bu arada, ilk kutupsal gövde ikiye bölünebilir.

Yani oogenezde, bir diploid oogonyum bir haploid ovum ve iki veya üç polar gövdeyi oluştururken, spermatogenezde bir diploid spermatogonium dört haploid spermi oluşturur. Polar cisimlerin oluşumunun birincil işlevi, bir embriyo oluşturmak üzere zigot gelişimi sırasında yiyecek sağlamak için bir yumurtalıkta sitoplazmanın tamamını tutmaktır. Kadınların taşıyabilmeleri ve destekleyebilmeleri için yumurtalık sayısı azalır.

İnsan dişi dahil organizmaların çoğunda, yumurtlama, mayozun-I'in tamamlandığı ve ilk kutupsal cismin salındığı ikincil oosit aşamasında meydana gelir. Meiosis-II sadece sperm girişinde tamamlanır.