Spermatogenese - Stadien, Schema, Hormonregulation

Spermatogenese ist der Prozess der Bildung und Reifung von Spermatozoen - männlichen Keimzellen. Es kommt in den Hoden vor und dauert durchschnittlich 75 Tage. Zum ersten Mal beginnt dieser Prozess während der Pubertät unter dem Einfluss der männlichen Sexualhormone und dauert bis zum Ende des Lebens. Damit die Spermatogenese normal ablaufen kann, wird eine Temperatur von etwa 34 ° C benötigt, so dass die Hoden aus dem Körper genommen werden.

Abb.1 - Scheme der Spermatogenese.

Anatomical bilden und physiologischen Eigenschaften

Testis bedeckt dichten Tunica albuginea, die sich nach innen erstreckt, schafftSepta, bilden Läppchen. Innerhalb jedes Lappens gibt es 1 bis 4 Samenröhrchen - gewundene Tubuli mit spermatogenem Epithel im Inneren. Dort kommt es zu einer Spermatogenese.

Auf der Basalmembran - der "Basis" des gewundenen Tubulus - befindet sich das spermatogene Epithel in mehreren Schichten, von denen jede in der Tat eine eigene "Generation"( Generation) von Spermatozoen ist. Zwischen ihnen stützen Zellen - Sertoli-Zellen. Dies ist das "Lebensunterhaltungssystem" für die aufkommenden Fortpflanzungszellen. Sertoli-Zellen liefern zukünftige Spermatozoen mit Nährstoffen und Sauerstoff die ganze Zeit, während die Teilung, wachsende und reifende Spermatozoen. Darüber hinaus regulieren sie indirekt die Spermatogenese und produzieren ein Protein, das Testosteron trägt.

Stadien der Spermatogenese

Im Prozess der Spermatogenese werden vier Phasen unterschieden:

1. Division.
2. Wachstum.
3. Reifung
4. Formation.

Spaltstufe

In der Extremreihe, nahe der Basalmembran, befinden sich Spermatogonien - kleine, gerundete Zellen. In der Tat sind dies Stammzellen für zukünftige Gameten. Einige von ihnen sind aktiv geteilt, "verschieben" die Tochterzellen in die Mitte des gewundenen Tubulus. In diesem Stadium enthalten zukünftige Keimzellen einen vollständigen Satz von Chromosomen - 23 Paare. Einige( diejenigen, die in der Basalmembran bleiben) werden weiterhin aktiv geteilt, der Rest beginnt mit der Differenzierung( Bildung) und verwandelt sich in Spermatozyten erster Ordnung, die immer noch 46 Chromosomen haben.

Stadium des Wachstums

Spermatocyten der ersten Ordnung sind größer als ihre "Vorfahren", und sie haben einen aktiven Metabolismus notwendig, um für die Teilung vorzubereiten. Proteine, Enzyme werden synthetisiert, DNA verdoppelt.

Reifungsstufe

In diesem Stadium werden die Spermatozyten erster Ordnung zweimal geteilt. Nach der ersten Teilung werden Spermatozyten zweiter Ordnung gebildet, die 23 Paare von Chromosomen haben, die sich sofort teilen, und diesmal erhält jeder Tochterzell-Spermatidat nur ein Chromosom aus dem Paar. Diese doppelte Teilung, nach der die Zelle nur die Hälfte der Menge der Chromosomen behält, heißt Meiose. Als Ergebnis erzeugt ein Spermatozyt der ersten Ordnung 4 Spermatiden. Die Hälfte von ihnen enthält das X-Chromosom, das den weiblichen Fötus bildet, das halbe Y-Chromosom, das für den männlichen Genotyp notwendig ist.

Die aufkommenden Fortpflanzungszellen sind nach wie vor stark mit Sertoli-Zellen assoziiert und versorgen sie mit Nahrung. Darüber hinaus sind sie weiterhin verbunden und untereinander Brücken aus dem Zytoplasma. Dies ermöglicht vollständig reife und geformte Zellen mit nur 23 Chromosomen - eine Menge, die für die normale Existenz der Zelle nicht ausreicht.

Der Stadium der Bildung von

Die Bildung von Spermatozoen aus Spermatiden findet sich in den zentralen Reihen des spermatogenen Epithels. Zellen wachsen Flagellen, die im Lumen der Tubuli "hängen".Die meisten der Mitochondrien, die "Kraftwerke" der Zelle, werden in die Flagella verschoben. Sie werden die Energie der Bewegung "Schwanz", die in der Tat die Möglichkeit der Translationsbewegung von Spermatozoen, ohne die Spermien verliert Fruchtbarkeit.

Aber das Gerät, das die Konzentration von Enzymen liefert - der Golgi-Komplex - im Gegenteil, bewegt sich zum vorderen Ende des Kopfes, verdickt und schafft ein Akrosom. Es enthält Enzyme, die den Bereich der Eierschale "auflösen", so dass die Befruchtung stattfindet. Spermatozoen ohne Akrosom sind nicht fruchtbar.

Erst nach der Reifung der Spermatozoen wird die zytoplasmatische Brücke, die die Zellen verbindet, gebrochen, und der volle Spiel wird völlig autonom.

Reife Spermatozoen bewegen sich in die Vas deferens, verbinden sich mit der Sekretion der Prostata, die Beweglichkeit und Lebensfähigkeit der Spermatozoen bietet und den Körper während der Ejakulation verlässt.

Siehe auch: Wie viele Spermatozoen leben in verschiedenen Medien

Hormonelle Regulation der Spermatogenese

Das Haupthormon, das die Geschwindigkeit der Teilung von Spermatogonie und Spermatozyten reguliert, ist Testosteron. Spermatogenese ist ein Prozess extrem empfindlich auf äußere Einflüsse und sogar eine subklinische Abnahme von Testosteron kann Unfruchtbarkeit verursachen. Und die einfache Verabreichung von Testosteron beschleunigt die Spermatogenese nicht, dafür ist es notwendig, das Niveau der regulatorischen Hormone zu stören: Choriongonadotropin und Follikel-stimulierendes Hormon( FSH).Nur durch die gemeinsame Arbeit dieser Hormone kann die Fruchtbarkeit wiederhergestellt werden.

Empfohlen für die Anzeige: