Spermatogenese: hva det er og hva er dets faser

Seksuell reproduksjon er definert som prosessen der et nytt etterkommer levende vesen skapes fra kombinasjonen av genetisk informasjon fra to organismer. foreldre, som gir opphav til mekanismene for arv, genetisk variasjon og evolusjonære prosesser som har gjort det mulig for arter å nå dit de er i dag.

Aseksuell reproduksjon genererer kopier som er identiske med en enslig forelder, mens seksuell reproduksjon tillater genetisk variasjon på tvers av generasjoner: et barn vil aldri være nøyaktig det samme som noen av de andre to foreldre. Basert på dette premisset kan vi forstå hvordan naturlig utvalg fungerer. Siden levende vesener i en befolkning ikke er helt like hverandre, er det visse mekanismer som kan kommer til å favorisere utholdenheten til en spesifikk karakter i den samme arten, og tillater dens utvidelse gjennom hele tid.

Gir et teoretisk eksempel: hvis en sjiraff er født med en lengre hals enn resten (på grunn av en mutasjon eller rekombinant virkning av DNA fra begge foreldre), kan det være i stand til å nå mer mat, bli sterkere enn resten og kan derfor reprodusere mer letthet. Hvis egenskapen er arvelig, vil barna deres også komme ut med lengre halser, noe som vil ende opp med å oppmuntre til spredning av den positive egenskapen i arten.

For å forstå alle disse biologiske mekanismene, er det nødvendig å være klar over hvordan avkom produseres, det vil si prosessen med å generere liv fra dannelsen av foreldrenes kjønnsceller til utviklingen av et nytt individ. I dag tar vi opp et av disse komplekse temaene: spermatogenese.

• Relatert artikkel: "Hovedcelletyper i menneskekroppen"

Hva er spermatogenese?

spermatogenese er prosessen der sædceller (mannlige kjønnsceller) dannes. Denne essensielle mekanismen for produksjon av liv utføres i testiklene, i runde strukturer som kalles seminiferøse tubuli. Disse rørene, omtrent 200 mikrometer i diameter og 50 centimeter lange, produserer sædceller og hormonet testosteron, avgjørende for veksten av penis og pungen, dybden av stemmen og kroppshår i menn.

Før vi fortsetter med denne fascinerende prosessen, må vi avklare en rekke genetiske termer av stor betydning, siden det er av interesse å vite at kjønnsceller (både mannlige og kvinnelige) har halvparten av den genetiske informasjonen til resten av cellene våre kroppslig. Nå vil du bedre forstå hva vi mener.

sperm og haploidi

Cellene som utgjør alt vevet vårt og deler seg ved mitose for å opprettholde våre organer og strukturer er kjent som "somatiske". Hver av disse cellelegemene inneholder i sin kjerne 23 par kromosomer (to komplette sett, 22 autosomale par og ett kjønnspar), eller det som er det samme, totalt 46. Denne tilstanden kalles diploidi (2n).

På den andre siden, Gener har en rekke variasjoner, kalt alleler.. Det viktige du bør vite om dette emnet er at for det samme genet, er det ene allelet arvet fra det andre. far og en fra moren, så hver av våre egenskaper er kodet av to forskjellige alleler, som f.eks minimum. Dette gjør at vi kan være mer "effektive" på et evolusjonært nivå, fordi hvis en allel fra en av foreldrene svikter eller ikke utfører sin funksjon riktig, forventes det at den andre forelderen kan motvirke dette feil.

For halvparten av den genetiske informasjonen som gjør at vi kommer fra faren og den andre halvparten fra moren, er det klart at urcellene som danner oss må inneholde halvparten av den genetiske informasjonen til somatiske celler. Ellers vil flere kromosomer bli lagt til cellene for hver generasjon, noe som gjør livet umulig (2n + 2n: 4n, 4n + 4n: 8n, osv.). Basert på dette premisset kan vi anta at sædceller er haploide (n), det vil si at de kun har ett sett med 23 kromosomer. Hvordan oppnås dette?

• Du kan være interessert i: "De 4 typene kjønnsceller"

Fasene av spermatogenese

Spermatogenese og meiose er to sider av samme sak, siden den ene ikke kan unnfanges uten den andre. Deretter presenterer vi kort hver av fasene som oppstår under spermatogenese.

1. proliferativ fase

spermatogoni er spesialiserte stamceller som gir opphav til sædceller ved å differensiere. Spermatogonia er fortsatt diploide, noe som betyr at de har totalt 46 kromosomer, halvparten fra mor og halvparten fra far (husk: diploid, 2n), som resten av cellene våre somatisk

Spermatogonia, ved mitose (generering av 2 celler nøyaktig like fra originalen), gir opphav til 2 typer celler, type A og type B. Det er type B som interesserer oss, siden disse skal ha ansvaret for å generere en primær spermatocytt. På den annen side kan A-celler fortsette å dele seg ved mitose.

2. meiotisk fase

Det er prosessen med å generere spermatozoer i seg selv, og av denne grunn kalles det også spermatocytogenese.. Denne mekanismen settes i gang ved frigjøring av hormonet GnRH (gonadotropin-frigjørende hormon), som produseres i hypothalamus og som igjen stimulerer den fremre hypofysen for produksjon av gonadotropiner (luteiniserende hormon og follikkelstimulerende).

Vi skal ikke fokusere på de underliggende prosessene på grunn av deres kompleksitet, men du bør huske på en klar idé: i denne tilfelle, de sekundære spermatocyttene (produkt av de primære, som igjen kommer fra B-spermatogonia) er delt med meiose, ikke ved mitose.

Ved mitose dupliserer en celle sin genetiske informasjon og gir opphav til 2 identiske celler.. Ved denne helt spesielle anledningen gir en diploid urcelle opphav til 4 haploider, basert på 2 påfølgende delinger (meiose I og meiose II). I tillegg skjer i denne prosessen den nevnte genetiske rekombinasjonen, så etterkommerne er ikke de samme som den første. Etter meiose dukker det opp spermatider, som allerede er haploide.

Oppsummert, i genetisk rekombinasjon (av den homologe typen) de sammenkoblede kromosomene til begge foreldrene (husk spermatocytter er fortsatt diploide) justeres slik at lignende DNA-sekvenser krysser over de. Så, det er utveksling av genetisk materiale og de rekombinerte kromosomene er ikke de samme som farens eller morens.

3. spermiogenese

I denne delen av mekanismen omdannes spermatidene til de egentlige spermatozoene. Det er ulike faser innenfor denne blokken (Golgi, Cap, Acrosom og Modningsfase), men det kan oppsummeres i følgende premiss: sædcellens flagell vokser, noe som lar den bevege seg, og lengden på hodet avtar, for å få den spisse formen som vi alle kjenner.

tall og tider

Menneskelig spermatogenese varer fra 62 til 75 dager, og strekker seg fra kjønnsmodning i ungdomsårene til menns død. Alle disse prosessene skjer konstant i testiklene fordi, uten å gå videre, produserer en frisk mann omtrent 100 millioner levedyktige sædceller hver 24. time.

Som et merkelig faktum som tjener til å lukke alt som vises, er det utrolig å vite at en mann driver ut fra 15 til 200 millioner sædceller med hver milliliter sæd som kastes ut. Hver ejakulasjon kan derfor bestå av opptil 300 millioner sædceller..

Sammendrag

Som du har vært i stand til å bekrefte, koker det hele til slutt ned til et spill med genetisk utveksling. Som levende vesener som formerer seg seksuelt, må vi halvere vår genetiske informasjon i kjønnsceller, det er nødvendig at kjønnscellene går gjennom en prosess som kalles meiose, som gir egg og sæd den essensielle haploidien for å forstå livet. Fra to halvdeler kommer altså en hel, zygoten som vil gi opphav til et voksent individ etter svangerskapet.

Mekanismene for evolusjon og naturlig utvalg faller på spermatogenese og oogenese, fordi takket være de får prosesser som genetisk rekombinasjon og skapelse av et levende vesen fra "2 halvdeler genetikk». Uten disse svært spesifikke biologiske mekanismene ville det vært umulig å forstå mangfoldet på jorden.

Bibliografiske referanser

• Hvordan dannes sædceller? Assistert reproduction.org. Samlet 13. mars i https://www.reproduccionasistida.org/espermatogenesis/#fase-proliferativa
• Aguilar, J., Lopez, M. c. G., Gilabert, A. C., Ortiz, A., González, E., Galisteo, J. ENTEN.,... & Castilla, J. TIL. (2004). spermatogoniale stamceller. International Journal of Andrology: Sexual and Reproductive Health, 2(2), 54-59.
• Andrade, ca. TIL. T. (2018). Det glukoneogene enzymet fruktose-1, 6-bisfosfatase og dets deltakelse i spermatocytt-spermatid-overgangen.
• Bassa, L. (2001). Spermatogenese og infertilitet. Iberoaerican Fertility Magazine, 18, 11-17.
• Correa, Y. R. M., Nunez, D. TIL. O., Marín, I. H., Tovar, J. M., & Ruíz, A. TIL. (2005). Arrestasjon av spermatogenese. Ginecol Obstet Mex, 73, 500-8.
• Marina, S. (2003). Fremskritt i kunnskapen om spermatogenese. kliniske implikasjoner. Iberoaerican Fertility Magazine, 20(4), 213-225.
• Molfino, H. m. G., & Figueroa, H. g. (2017). SPERMATOGONIAS TIL PATTEdyr. Biotempo, 14(2), 233-243.