Fungsi sperma, bahagian, kitaran hidup

The sperma Mereka adalah sel seks matang (sel gametik) yang dihasilkan dalam gonad lelaki. Mereka adalah sel yang sangat khusus, sepenuhnya didedikasikan untuk tugas persenyawaan ovul wanita, peristiwa asas semasa pembiakan seksual.

Mereka ditemui lebih daripada 300 tahun yang lalu oleh Antony van Leeuwenhoek, yang, hanya didorong oleh rasa ingin tahu, memerhatikan air mani sendiri dan mencipta istilah "haiwan".

Struktur sperma: bahagian utama

Sejak itu, sel -sel ini telah menjadi objek kajian banyak siasatan, terutama yang berkaitan dengan kesuburan dan pembiakan dibantu.

Sperma adalah sel -sel dengan keperluan tenaga yang tinggi, kerana ia mesti bergerak pada kelajuan tinggi apabila mereka ejakulasi dari zakar (organ pembiakan lelaki) ke arah saluran vagina (organ pembiakan wanita).

Tenaga yang mereka gunakan terutamanya berasal dari metabolisme karbohidrat seperti glukosa, iaitu, glikolisis dan fosforilasi oksidatif mitokondria, yang ditunjukkan pada tahun 1928, terima kasih kepada eksperimen yang dilakukan oleh McCarthy dan kolaborator.

Pembentukan dan pelepasan sel -sel ini bergantung kepada banyak faktor endokrin (hormon), terutama testosteron, yang dihasilkan dan dirembes oleh buah zakar.

Tidak seperti apa yang berlaku dengan sel seks wanita (yang dihasilkan semasa pembangunan embrio) sperma terus dihasilkan sepanjang hayat manusia dewasa.

 [TOC]

Fungsi sperma

Fotografi Sperma Manusia

Sperma adalah sel yang sangat penting, kerana mereka mempunyai tugas khas untuk bergabung dengan ovul.

Sperma, serta ovul, sel -sel haploid, jadi gabungan nukleus wanita dan maskulin mengembalikan beban diploid (2n) dalam sel baru. Ini menunjukkan bahawa setiap sel menyumbang separuh daripada beban kromosom manusia dalam proses ini.

Dalam manusia, sperma adalah sel yang bertanggungjawab untuk penentuan jantina keturunan, kerana ovule mempunyai kromosom seks X, tetapi setiap sperma boleh mempunyai kromosom X atau kromosom dan kromosom dan.

Sperma cuba menyuburkan ovule

Apabila sperma yang berjaya berjaya menyuburkan dan menyuburkan ovule mempunyai kromosom X, bayi yang akan dibentuk akan menjadi xx, iaitu, ia akan menjadi feminin genetik. Sebaliknya, apabila sperma yang bergabung dengan ovule mempunyai kromosom dan, bayi akan menjadi xy, iaitu, secara genetik maskulin.

Bahagian sperma (struktur)

Sperma adalah sel bendera kecil (mereka mengukur kurang daripada 70 mikron panjang). Setiap sperma terdiri daripada dua kawasan yang ditentukan dengan baik yang dikenali sebagai kepala dan ekor, kedua -duanya dikunci oleh membran plasma yang sama.

Di kepala adalah nukleus yang akan menyuburkan ovule wanita, sementara itu ekor adalah organelle locomotion yang membolehkan mereka bergerak dan yang mewakili bahagian penting dari panjang mereka.

Boleh melayani anda: sistem apud: ciri, struktur, fungsiRajah sperma manusia. Sumber: Rajah spermatozoon yang dipermudahkan.SVG: Mariana Ruizderivative Work: Miguelferig [CC0]

- Kepala

Kepala sperma mempunyai bentuk dan mengukur lebih kurang 5 mikron diameter. Di dalamnya adalah DNA sel, yang sangat dipadatkan, yang meminimumkan kelantangan yang ditempati, memudahkan pengangkutan, transkripsinya dan membungkam.

Nukleus spermatik mempunyai 23 kromosom haploid (dalam satu salinan). Kromosom ini berbeza daripada kromosom sel somatik (sel badan yang bukan sel seks) di mana ia dibungkus dengan protein yang dikenali sebagai protamin dan beberapa histon sperma.

Protamines adalah protein dengan beban positif yang banyak, yang memudahkan interaksi mereka dengan DNA beban negatif.

Sebagai tambahan kepada nukleus, ketua sperma mempunyai pundi hempedu yang diselaraskan yang dikenali sebagai pundi hempedu atau acrosome, yang sebahagiannya mengelilingi rantau anterior nukleus dan yang bersentuhan dengan membran plasma sel seksual.

Pundi hempedu ini menganjurkan sejumlah besar enzim yang memudahkan proses menembusi penutup luaran ovule semasa persenyawaan. Antara enzim tersebut ialah neuraminidase, hyaluronidase, fosfatase berasid, arilsulfatase dan acrosine, protease yang serupa dengan tripsin.

Apabila ovule dan sperma bersentuhan antara satu sama lain, acrosome melepaskan kandungannya dengan exocytosis, proses yang dikenali sebagai "reaksi acrosomic", penting untuk kesatuan, penembusan dan gabungan sperma dengan ovule.

- Garis

Penerangan Sperma Manusia

Kepala sperma dan ekor dilindungi oleh membran plasma yang sama. Ekor adalah lekuk panjang yang besar yang mempunyai empat wilayah yang dipanggil leher, sekeping pertengahan, sekeping utama dan sekeping terminal.

Axonema, iaitu, struktur sitoskeletik yang menyediakan pergerakan ke ekor, muncul dari badan basal yang terletak di belakang nukleus sperma. Badan basal ini adalah apa yang membentuk leher dan mempunyai kira -kira 5μm panjang.

Antara leher dan sekeping terminal adalah bahagian pertengahan. Ini mempunyai 5 mikron panjang dan dicirikan oleh kehadiran pelbagai mitokondria yang diatur dalam bentuk "pod" di sekitar axonema tengah. Mitokondria yang sangat khusus ini adalah yang menyediakan, pada dasarnya, tenaga yang diperlukan untuk pergerakan dalam bentuk ATP.

Potongan utama hanya di bawah 50 μm panjang dan merupakan bahagian terpanjang dari ekor. Ia bermula dalam "cincin" yang menghalang pendahuluan posterior mitokondria dan berakhir di bahagian terminal. Semasa anda mendekati sekeping terminal, bahagian utama adalah ahusa (ia menjadi lebih sempit).

Sekeping terminal, akhirnya, terdiri daripada 5 μm terakhir ekor dan merupakan struktur di mana "gangguan" tertentu diperhatikan dalam microtubules yang membentuk axonema scourge.

Boleh melayani anda: retikulum endoplasma kasar

Kitaran hidup sperma

Seorang lelaki dewasa rata -rata menghasilkan berjuta -juta sperma setiap hari, bagaimanapun, sel -sel ini mengambil masa antara 2 dan 3 bulan untuk membentuk dan matang sepenuhnya (sehingga mereka ejakulasi).

Kitaran hidup sel sperma bermula dengan gametoogenesis atau spermatogenesis, iaitu, dengan pembahagian sel kuman atau prekursor, yang mengakibatkan sel -sel yang kemudian dibahagikan, dan kemudian membezakan dan matang. Dalam interim, sel -sel yang cacat mengalami proses kematian sel yang diprogramkan.

Setelah dibentuk di tubulus seminiferous, sperma dalam proses pematangan mesti berhijrah ke kawasan testis yang dikenali sebagai epididimis, yang panjangnya kira -kira 6 meter. Penghijrahan ini membawa mereka selama beberapa hari dan telah ditunjukkan bahawa di stadium ini sel -sel tidak cukup matang untuk menyuburkan ovule, kerana mereka tidak mempunyai mobiliti yang mencukupi.

Setelah berlalu kira -kira 18 atau 24 jam di epididimis, sperma sangat mudah alih, tetapi pergerakan ini dihalang oleh faktor protein tertentu.

Sekali di epididimis, sperma mengekalkan kesuburan mereka sedikit lebih dari sebulan, tetapi kali ini bergantung kepada keadaan suhu, makanan dan gaya hidup yang dijalankan.

Apabila sperma ejakulasi semasa persetubuhan (hubungan seksual), mereka mempunyai kapasiti pergerakan lengkap, bergerak pada kelajuan secepat 4 mm/min. Sel -sel ini dapat bertahan 1 hingga 2 hari di saluran pembiakan wanita, tetapi ini bergantung pada keasidan persekitaran sekitarnya.

Spermatogenesis

Pengeluaran sperma (spermatogenesis) berlaku untuk kali pertama dalam manusia semasa baligh. Proses ini berlaku dalam buah zakar, yang merupakan dua organ sistem pembiakan lelaki, dan mempunyai kaitan dengan pengurangan beban kromosom sel seks (yang menjadi diploid (2n) menjadi haploid (n)).

Dalam buah zakar, spermatogenesis berlaku di dalam beberapa saluran yang dikenali sebagai tubulus seminiferous, yang epitelnya terdiri daripada dua jenis sel utama: sel setoli dan sel spermatogenik.

Sel spermatogenik menimbulkan sperma, manakala sel setoli menyuburkan dan melindungi sel spermatogenik. Yang terakhir berada di tubulus seminiferous di peringkat pematangan yang berbeza.

Perwakilan skematik proses spermatogenesis (Sumber: Miguelferig [CC0] melalui Wikimedia Commons)

Antara sel spermatogenik adalah sel yang dikenali sebagai spermatogonias, Mereka adalah sel kuman yang belum matang yang bertanggungjawab untuk membahagikan dan menghasilkan spermatosit utama, spermatosit sekunder dan sperma matang.

- Spermatogonias, spermatosit utama, spermatosit sekunder dan sperma

Spermatogonias terletak di tepi pinggir luar tubulus seminiferous, berhampiran lembaran basal mereka; Oleh kerana ini dibahagikan, sel -sel yang menimbulkan migrasi ke bahagian tengah saluran, di mana mereka akhirnya matang.

Dapat melayani anda: proses selular

Spermatocytogenesis

Spermatogonia dibahagikan dengan mitosis (bahagian aseksual) dan sel diploid (2n) bahawa apabila dibahagikan menghasilkan lebih banyak spermatogonia dan spermatosit utama, yang tidak lebih dari spermatogonies yang berhenti dibahagikan dengan mitosis untuk memasuki meiosis i.

Sekumpulan kecil spermatogonias perlahan dibahagikan dengan mitosis sepanjang hayat, berfungsi sebagai "sel stem" untuk pengeluaran mitosis lebih spermatogonia atau sel yang berkomitmen untuk pematangan.

Apabila spermatogonia matang, iaitu, apabila dibahagikan dengan mitosis dan kemudian oleh meiosis, keturunan mereka tidak melengkapkan bahagian sitosolik, jadi sel -sel anak perempuan (klon) tetap dihubungkan dengan satu sama lain oleh jambatan sitolik, seolah -olah ia adalah syncitio.

Syncytium ini dikekalkan sehingga peringkat akhir pematangan dan penghijrahan sel sperma (sperma), di mana sperma dilepaskan ke arah lumen tubulus seminiferous. Ini mengakibatkan kumpulan sel yang dihasilkan secara serentak.

- Meiosis

Spermatosit utama, kerana ia dibahagikan dengan meiosis, membentuk spermatosit sekunder, yang dibahagikan semula oleh meiosis (meiosis II), membezakan diri mereka ke dalam jenis sel lain yang dipanggil spermátidas, yang mempunyai separuh daripada beban kromosom yang spermatogonies, Mereka adalah haploid.

- Kematangan sperma atau spermiogenesis

Sperma, apabila matang, berbeza dengan sperma matang berkat siri perubahan morfologi yang membayangkan penghapusan banyak sitosol mereka, pembentukan scourge dan penyusunan semula dalaman organel sitosolnya.

Beberapa perubahan ini berkaitan dengan pemeluwapan nukleus sel, dengan memanjangkan sel dan penyusunan semula mitokondria.

Sel -sel ini berhijrah ke epididimis, tiub yang dimulakan semula dalam buah zakar, di mana ia disimpan dan proses pematangan berterusan. Walau bagaimanapun, hanya melalui proses yang dikenali sebagai latihan, yang berlaku di saluran alat kelamin wanita, sperma melengkapkan kematangan mereka.

Rujukan

1. Barrett, k. Dan., Barman, s. M., Boitano, s., & Brooks, h. (2012). Kajian Ganong mengenai Fisiologi Perubatan, (Lange Basic Science).
2. Chen, h., Mruk, d., Xiao, x., & Cheng, c. Dan. (2017). Spermatogenesis manusia dan peraturannya. Endokrinologi kontemporari, 49-72.
3. Clermont, dan. (1970). Dinamik spermatogenesis manusia. Dalam Testis manusia (ms. 47-61).
4. Dicune, J. P. (Sembilan-belas sembilan puluh lima). Status nuklear sel sperma manusia. Micron. Elsevier.
5. Gartner, l. P., & Hiatt, J. L. (2006). Buku teks warna e-book histologi. Elsevier Health Sciences.
6. Griswold, m. D. (2015). Spermatogenesis: komitmen terhadap meiosis. Kajian fisiologi, 96, 1-17.
7. Salomo, e., Berg, l., & Martin, D. (1999). Biologi (Edisi ke -5.). Philadelphia, Pennsylvania: Penerbitan Kolej Saunders.