精子形成：それは何であり、その段階は何ですか

有性生殖は、2 つの生物の遺伝情報の組み合わせから新しい子孫生物が作成されるプロセスとして定義されます。 種が今日の場所に到達することを可能にした遺伝、遺伝的多様性、および進化過程のメカニズムを引き起こします。

無性生殖は片親と同じコピーを生成しますが、有性生殖は 世代間の遺伝的多様性: 子供が他の子供とまったく同じになることはありません 2 人の親。 この前提に基づいて、自然淘汰がどのように機能するかを理解できます。 集団内の生物は互いに完全に同じではないため、特定のメカニズムがあり、 同じ種の特定のキャラクターの永続性を支持するようになり、その拡大を可能にします 時間。

理論的な例を挙げると、キリンが残りの首よりも長い首を持って生まれた場合（両方のDNAの突然変異または組換え作用による） 親）、より多くの食物に到達し、残りよりも強くなり、したがってより多くの繁殖が可能になる可能性があります 簡易。 形質が遺伝する場合、その子供の首も長くなり、その種のポジティブな形質の広がりが促進されます.

これらすべての生物学的メカニズムを理解するには、子孫がどのように作られるか、つまり、 親配偶子の形成から新しい個体の発生まで、生命を生み出すプロセス。 今日は、これらの複雑なトピックの 1 つを扱います。 精子形成.

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精子形成とは？

精子形成は 精子（雄性配偶子）が形成されるプロセス. 生命の生産に不可欠なこのメカニズムは、精細管と呼ばれる丸い形をした構造の睾丸で行われます。 これらの管は、直径約 200 マイクロメートル、長さ 50 センチメートルで、精子とホルモンを生成します。 陰茎と陰嚢の成長、声の深さと体毛に不可欠なテストステロン 男性。

この魅力的なプロセスを続ける前に、非常に重要な一連の遺伝用語を明確にする必要があります。 配偶子 (男性と女性の両方) が残りの細胞の半分の遺伝情報を持っていることを知る 身体的に。 これで、私たちが意味することをよりよく理解できるようになります。

精子と半数体

私たちのすべての組織を構成し、器官や構造を維持するために有糸分裂によって分裂する細胞は、「体細胞」として知られています。 これらの細胞体のそれぞれは、その核内に 23 対の染色体 (2 つの完全なセット、22 の常染色体対と 1 つの有性対)、または同じもので合計 46 を含んでいます。 この状態は、二倍体 (2n) と呼ばれます。

一方で、 遺伝子には、対立遺伝子と呼ばれる多くのバリエーションがあります。. このトピックについて知っておくべき重要なことは、同じ遺伝子の場合、一方の対立遺伝子が他方から継承されるということです。 つまり、私たちの形質のそれぞれは、次のような 2 つの異なる対立遺伝子によってコード化されています。 最小。 これにより、進化レベルでより「効果的」になることができます。 その機能を正しく実行しない場合、他の親がこれを打ち消すことができると予想されます 間違い。

私たちを構成する遺伝情報の半分は父親から、残りの半分は母親から、 私たちを構成する原始細胞には、体細胞の半分の遺伝情報が含まれている必要があります. そうしないと、世代ごとにより多くの染色体が細胞に追加され、生命が不可能になります (2n + 2n: 4n、4n + 4n: 8n など)。 この前提に基づいて、精子細胞はハプロイド (n)、つまり 23 本の染色体を 1 セットしか持っていないと仮定できます。 これはどのように達成されますか？

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精子形成の段階

精子形成と減数分裂は同じコインの表裏です。 次に、精子形成中に発生する各段階を簡単に紹介します。

1. 増殖期

精原細胞 分化することによって精子を生み出す特殊な幹細胞です. 精原細胞は依然として二倍体であり、合計 46 本の染色体を持っています。 私たちの細胞の残りの部分と同様に、母親から、そして父親から半分（覚えておいてください：二倍体、2n） 体性

精原細胞は、有糸分裂 (元の細胞とまったく同じ細胞が 2 つ生成されること) によって、A 型と B 型の 2 種類の細胞が生じます。 これらは一次精母細胞の生成を担当するため、私たちが興味を持っているのはタイプ B です。 一方、A細胞は有糸分裂によって分裂し続けることができます。

2. 減数分裂期

それは精子自体を生成するプロセスであり、この理由から精子細胞形成とも呼ばれます。. このメカニズムは、ホルモン GnRH (性腺刺激ホルモン放出ホルモン) の放出によって開始されます。 視床下部と、次に下垂体前葉を刺激してゴナドトロピン（黄体形成ホルモンと 卵胞刺激）。

基礎となるプロセスは複雑であるため、ここでは取り上げませんが、明確な考え方を心に留めておく必要があります。 この場合、二次精母細胞 (一次精母細胞の生成物であり、B 精原細胞に由来する) は次のように分割されます。 減数分裂、有糸分裂ではありません。

有糸分裂では、細胞はその遺伝情報を複製し、2 つの同一の細胞を生じさせます。. この非常に特別な機会に、二倍体始原細胞は、2 つの連続した分裂 (減数分裂 I および減数分裂 II) に基づいて、4 つの一倍体を生じさせます。 また、その過程で前述の遺伝子組換えが起こるため、子孫は最初と同じではありません。 減数分裂の後、精子細胞が現れますが、これはすでに一倍体です。

要約すると、（相同型の）遺伝子組換えでは、両親の対になった染色体（ 精母細胞はまだ二倍体である）、類似のDNA配列が交差するように整列する 彼ら。 それで、 遺伝物質の交換があり、再結合された染色体は父親または母親のものと同じではありません.

3. 精子形成

メカニズムのこの部分では、精子細胞が適切な精子に変換されます。 このブロック内にはさまざまなフェーズ (ゴルジ、キャップ、先体、成熟フェーズ) がありますが、次の前提に要約できます。 精子の鞭毛が成長し、それが動くことを可能にし、頭の長さが短くなります、私たち全員が知っている尖った形を身につけるために。

数字と時間

ヒトの精子形成は 62 日から 75 日続き、思春期の性的成熟から雄の死まで続きます。 これらのプロセスはすべて睾丸で常に行われています。これは、健康な男性が 24 時間ごとに約 1 億個の生存可能な精子を生成するためです。

示されているすべてを締めくくるのに役立つ興味深い事実として、男性が射出された精液 1 ミリリットルあたり 1,500 万から 2 億の精子を排出することを知ることは信じられないことです。 したがって、各射精は最大3億個の精子で構成されます。.

まとめ

あなたが確認できたように、最終的にはすべて遺伝子交換のゲームに要約されます. 有性生殖を行う生物として、配偶子の遺伝情報を半分にする必要があります。 性細胞は減数分裂と呼ばれるプロセスを経て、生命を理解するために不可欠な半数体を卵子と精子に与えます。 したがって、2つの半分から、妊娠後に成人の個体を生み出す接合子である全体が出現します.

進化と自然選択のメカニズムは、精子形成と卵形成に当てはまります。 彼らは、遺伝子組み換えや「2つの半分からの生き物の作成」などのプロセスを与えられています 遺伝学」。 これらの非常に特殊な生物学的メカニズムがなければ、地球上の多様性を理解することは不可能です。

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