Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

25.1: Сперматогенез
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content.

Education
Spermatogenesis
 
ТРАНСКРИПТ

25.1: Сперматогенез

Сперматогенез - это процесс образования гаплоидных сперматозоидов в мужских семенниках. Он начинается со стволовых клеток, расположенных близко к внешнему краю семенных канальцев. Эти сперматогониальные стволовые клетки делятся асимметрично, давая начало дополнительным стволовым клеткам (что означает, что эти структуры «самообновляются»), а также предшественникам сперматозоидов, называемым сперматоцитами. Важно отметить, что этот метод асимметричного митотического деления поддерживает популяцию сперматогониальных стволовых клеток в мужском репродуктивном тракте, гарантируя, что сперма будет производиться на протяжении всей жизни человека. По мере того как сперматогенез продолжается, сперматоциты вступают в мейоз, и каждый в конечном итоге делится с образованием четырех сперматозоидов, каждый из которых имеет всего 23 хромосомы которые выбрасываются в мужской репродуктивный тракт. Интересно, что это контрастирует с оогенезом у женщин, во время которого генерируется только одна яйцеклетка для каждой клетки-предшественника.

Сперматогенез и емкость

В конце сперматогенеза сперматозоиды демонстрируют характерную форму: «головка»; несущие минимальную цитоплазму и сильно конденсированное ядро, а также подвижный хвост (жгутик). Это маленькие клетки без органелл, таких как рибосомы, ER или Гольджи, но у них есть много митохондрий вокруг жгутика для энергии. Чуть ниже головы находится акросомный пузырь, содержащий гидролитические ферменты, которые проникают через внешнюю оболочку яйца - содержимое высвобождается в результате экзоцитоза.

Сперматозоиды проходят дополнительный процесс созревания после сперматогенеза, называемый капситацией. Интересно, что в сперматозоидах происходит капситация только после того, как эти клетки попадают в женские половые пути. Здесь компоненты женской среды, такие как слизь, вызывают критические изменения в этих гаметах, в том числе удаление холестерина из их мембран. Это позволяет различным молекулам проникать в сперматозоиды, таким как ионы бикарбоната, которые могут активировать новые белки и увеличивать движения хвоста. Такие энергичные движения помогают сперматозоидам перемещаться по направлению к толстой белковой оболочке zona pellucida , окружающей яйцеклетку, и в конечном итоге проникать в нее. Кроме того, изменения клеточной мембраны приводят к увеличению концентрации ионов кальция в сперматозоидах, что также необходимо для проникновения в zona pellucida . Таким образом, зрелая сперма, демонстрирующая быструю активность хвоста и способность обнаруживать, связывать и проникать в яйцеклетку, требует уникальных условий для женских репродуктивных органов.

Факторы, влияющие на сперматогенез

На производство спермы могут влиять несколько факторов. Одно хорошо задокументированное влияние - воздействие тепла на мошонку: у мужчин, сидящих в течение длительного времени (например, таксистов) или сварщиков, наблюдается повышенный риск бесплодия или снижение подвижности сперматозоидов. Было установлено, что помимо температуры, некоторые лекарства также оказывают неблагоприятное воздействие на сперматогенез. К ним относятся антагонисты гормонов, используемые для лечения состояний простаты, лечения рака и даже специфические антибиотики. В результате некоторые специалисты подчеркивают необходимость предупреждать мужчин о влиянии этих препаратов на их репродуктивное здоровье, а не сосредотачиваются только на том, каких лекарств следует избегать женщине, планирующей беременность.


Литература для дополнительного чтения

Tags

Spermatogenesis Stem Cells Testes Sperm Cells Seminiferous Tubules Spermatogonium Sertoli Cells Mitosis Precursor Cell Spermatocyte Meiosis Haploid Cells Spermatids Flagella Male Genital Tract Fertilize Eggs

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter