Spermatogeneza i oogenezaOPLOĐENJE

Spermatogeneza -proces stvaranja spermatozoida.

U semenim kanalićima nalaze se Sertolijeve ćelije koje ne učestvuju u spermatogenezi već hrane spermatozoide, daju im potporu i ne dele se, i spermatogonije.

U doba puberteta razlikujemo dve vrste spermatogonija:

-One koje ulaze u fazu rasta i sazrevanjem daju spermatozoide

-One koje produžavaju proces deobe i predstavljaju izvor spermatozoida tokom čitavog života.Spermatogeneza

Spermatogeneza - u semenim kanalićima testisa. Započinje u embrionalnom periodu , nastavlja se neposredno pre puberteta i traje tokom čitavog života muškarca. Brz proces , traje oko 2 meseca.

Ima tri faze : 1. razmnožavanje (proliferacija), 2. rast i 3. sazrevanje.

Spermatogeneza

U prvoj fazi iz prvobitnih germinativnih ćelija mitotičkim deobama se obrazuju ćelije nazvane spermatogonije (embrionalni period).

Kako germinativne ćelije imaju diploidan broj hromozoma ( 2n) onda i spermatogonije imaju 2n broj hromozoma.

U vreme puberteta među spermatogonijama se mogu razlikovati dva tipa : ◦ jedan tip produžava da se deli i predstavlja izvor

spermatozoida tokom čitavog života (stem-ćelije), ◦ drugi tip prestaje da se deli i ulazi u naredne faze – fazu

rasta i sazrevanja dajući spermatozoide.

Zahvaljujući prisustvu stem-ćelija muškarci mogu od sticanja polne zrelosti (puberteta) neprekidno tokom života stvarati spermatozoide.

Spermatogeneza

U pubertetu , spermatogonija, koja je prošla kroz oko 30 mitoza, ulazi u narednu fazu- rasta.

Spermatogonije uvećavaju svoju zapreminu (rastu) i diferenciraju se u primarne spermatocite.

Broj hromozoma se u primarnim spermatocitama ne menja (2n), ali se zato menja količina DNK, jer se u toku faze rasta vrši se replikacija DNK, tako da primarne spermatocite imaju duplo veću količinu DNK u odnosu na spermatogonije.

Spermatogeneza

Sazrevanje -tokom mejoze I i II. Mejoza I je redukciona deoba u kojoj se 2n ćelija podeli na dve ćelije sa n brojem hromozoma. Mejoza II je mitoza , pa se svaka od dve haploidne ćelije podeli na još po dve.

1 Primarna Sspermatocita (2n) -> mejoza I 2 sekundarne spermatocite(n) 2 Sekundarne spermatocite(n) -> mejoza II 4 spermatide (n) Od jedne diploidne primarne spermatocite mejozom I i II nastaju četiri haploidne spermatide

Spermatogeneza

Spermatida nije spermatozoid i da bi to postala ona mora da prođe kroz fazu spermiogeneze , kada nastaje spermatozoid , uz niz promena :

1. obrazovanje repa

2. formiranje akrozoma od Goldžijevog kompleksa (u kom nastaju enzimi koji pri oplođenju razlažu omotače jajne ćelije)

3. odbacivanje najvećeg dela citoplazme (citoplazmatska kapljica) da bi se ćelijska masa spermatozoida smanjila i time omogućila njegova velika pokretljivost

4. kondezacija hromatina da bi se i jedro maksimalno smanjilo.

Spermatogeneza

Dalje sazrevanje spermatozoida vrši se u  epididimisu, gde postaju pokretni i dobijaju zaštitni omotač, ali još nisu potpuno sposobni za oplodjenje

Krajnji korak u sazrevanju nastaje u reproduktivnim kanalima ( materica i jajovod) gde se zaštitni omotač uklanja procesom koji se naziva kapacitacija (maturacija).

Spermatogeneza

Spermatogeneza je proces kojim se nediferencirane prvobitne germinativne ćelija transformišu u spermatozoide

Spermiogenza je jedan deo spermatogeneze, to je proces preobražaja spermatida u zrele spermatozoide.

Nisu isti procesi!

Spermatogeneza vs spermiogeneza

Građa zrelog spermatozoida

Delovi :

1. glava – sastoji se iz jedra i akrozoma 2. vrat- u kome su smeštene dve centriole ( pošto je jajna ćelija bez centriola, onda se prva deoba posle oplođenja dešava zahvaljujući centriolama spermatozoida koje obrazuju deobno vreteno ) 3. središnjeg dela u kome su mitohondrije (u njima se proizvodi energija u obliku ATP-a neophodna za kretanje spermatozoida ) 4. biča (repa)kojim se spermatozoid kreće .

Spermatogeneza

Prednji režanj hipofize (adenohipofiza) luči hormone koji učestvuju u regulaciji ovog procesa: ◦ FSH (folikulostimulirajući hormon) i ◦ LH (luteinizirajući hormon).

FSH deluje na spermatogenezu tako da uslovljava obrazovanje spermatozoida; njegovim nedostatkom se spermatozoidi ne stvaraju.

LH deluje na Lejdigove ćelije testisa koje luče muški polni hormon testosteron. Testosteron deluje na sazrevanje spermatozoida i održava funkcije semenih kanalića testisa.

Regulacija spermatogeneze

Infertilitet može biti posledica: azoospermija, potpuni nedostatak

spermatozoida oligozoospermija, smanjen broj spermatozoida, astenozoospermija, smanjena pokretljivost

spermatozoida teratozoospermija, nenormalna veličina ili oblik

spermatozoida

Genetički uzroci ovog poremećaja muškarca su: aberacije hromozoma i genske mutacije.

Najčešće hromozomske aberacije su numeričke i odnose se na polne hromozoma. radi se o trizomiji polnih hromozoma XXY koja uzrokuje Klinefelterov sindrom. Klinička slika ovog sindroma obuhvata potpuni izostanak spermatogeneze, hipogonadizam i ginekomastiju. Od strukturnih aberacija to su one koje zahvataju uglavnom Y hromozom i to delecije, prstenasti hromozom i izohromozom.

Reproduktivna sposobnost

Oogeneza –proces nastajanja jajnih ćelija.

Kod žena oogeneza započinje u embrionalnom stadijumu, zatim se zaustavlja da bi se nastavila u pubertetu. Ovaj proces se ciklično odvija svakog meseca sve do doba kada prestaje reproduktivna sposobnost žene(menopauza).

Oogeneza se vrši kroz tri faze: proliferaciju, rast i sazrevanje.

Oogeneza

U fazi proliferacije od prvobitnih germinativnih ćelija mitotičkim deobama nastaju oogonije sa diploidnim (2n) brojem hromozoma.

U fazi rasta od oogonija postaju primarne oocite, koje započinju prvu mejotičku deobu ali ostaju u profazi do puberteta.

Oko svake primarne oocite nastaje primordijalni jajni folikul. Od tog trenutka tokom života broj oocita se smanjuje .

U periodu polne zrelosti žene samo oko 400 primarnih oocita nastavi svoju prvu mejotičku deobu.

Oogeneza

Mejozom I primarne oocite se dele na dve haploidne ćelije koje su nejednake veličine : krupnu sekundarnu oocitu (sadrži skoro svu citoplazmu ) i malu polocitu I (prvo polarno telo koje ubzo degeneriše).

Sekundarna oocita započinje mejozu II i ostaje u metafazi do oplođenja., kada se po kontaktu sa spermatozoidom podeli na ženski gamet i drugo polarno telo, koje ubrzo degeneriše.

U mejozi II od sekundarne oocite opet nastaju ćelije nejednake veličine : krupna ootida i sitna polocita II, a polocita I se podeli na dve polocite II.

Krajnji rezultat mejoze: od jedne primarne oocite nastaje krupna ootida, koja predstavlja jajnu ćeliju (funkcionalna ćelija) i tri nefunkcionalne polocite.

Oogeneza

Tokom oplođenja spermatozoid daje jedro sa haploidnim brojem hromozoma i centrozom koji oblikuje deobno vreteno u prvoj deobi posle oplođenja. Jajna ćelija daje sve ostalo tj. od nje se nakon oplođenja razvija embrion.

Zbog toka u fazi rasta , suprotno spermatogenezi, u oogenezi citoplazma ( ali ivelika količina organela i različitih molekula (RNK, ATP, proteii, enzimi) se štedi i to tako što polocite dobijaju minimalnu količinu citoplazme.

Faza rasta

Oogeneza

Za razliku od spermatogeneze koja se u celini neprekidno odvija posle puberteta, u oogenezi dolazi do dva zaustavljanja : prvo je u mejozi I, a drugo u mejozi II. Sve primarne oocite obrazuju se još na stupnju embriona i to tako da ne preostaju rezervne oogonije, kao što preostaju rezervne spermatogonije

U jajnicima ljudskog fetusa starosti od 6 meseci već postoji konačan broj primarnih oocita (iznosi oko 6-7 miliona u oba jajnika)

Primarne oocite se u jajniku nalaze okružene slojem ćelija koji obrazuje tzv. primarni folikul .

Prekidi u oogenezi

Posle toga počinje propadanje primarnih oocita tako da se njihov broj mnogostruko smanjuje (u vreme rođenja ima ih oko 2 miliona; propadanje se nastavlja i posle rođenja pa ih u vreme puberteta ostane samo 400-500 000).

Primarne oocite ulaze u fazu sazrevanja , odnosno u mejozu I, ali je ne dovršavaju do kraja već se ova deoba zaustavlja u diplotenu profaze mejoze I. To je prvo zaustavljanje i naziva se diploten stadijum (stadijum mirovanja).

Za diploten je karakteristično da je to faza u kojoj je upravo završen krosing-over!

U ovom stadijumu oocite provode dug period koji iznosi od 10 do 50 godina.

Prekidi u oogenezi

Primarne oocite zaustavljene u diploten stupnju svoje razviće produžavaju tek u vreme puberteta kada prva od njih prođe kroz mejozu I i II i uzrokuje prvu menstruaciju (ta prva oocita je, dakle, mirovala oko 10 godina).

Počev od prve menstruacije u pubertetu pa sve do poslednje u klimaksu, kada i prestaje reproduktivna sposobnost žene, ciklično, svakog meseca po jedna oocita završava svoje razviće.

Prekidi u oogenezi

Primarna oocita tada produžava mejozu I i podeli se na dve ćelije – sekundarnu oocitu i polocitu I. Obe ćelije nalaze se u sada već zrelom folikulu koji se naziva Grafov folikul. Grafov folikul puca čime se sekundarna oocita (i polocita) oslobađa iz jajnika i dospeva u jajovod, što predstavlja ovulaciju.

U jajovodu se odigrava mejoza II koja se opet ne završava do kraja već dolazi do drugog zaustavljanja u metafazi mejoze II. Ćelija zaustavljena u metafazi mejoze II naziva se ootida i predstavlja jajnu ćeliju koja je spremna za oplođenje.

Ako se ootida ne oplodi u roku od 24 časa ona propada.

Moglo bi se reći da, za razliku od spermatocite, oocita nikada ne postigne stepen samostalne zrele polne ćelije. Ako se ne oplodi ona ne završava mejozu II i propada na stupnju ootide, a ako do oplođenja dođe ona dovršava mejozu II, ali tek pošto u nju uđe jedro spermatozoida.

Prekidi u oogenezi

Prednji režanj hipofize (adenohipofiza) luči hormone koji učestvuju u regulaciji procesa oogeneze: FSH (folikulostimulirajući hormon) i LH (luteinizirajući hormon).

FSH i LH regulišu ovulaciju,rast i sazrevanje folikula.

Sam jajnik luči dva hormona koji učestvuju u menstrualnom ciklusu: estrogen(luče ga folikularne ćelije) i progesteron (luči ga žuto telo –corpus luteum,

koje se obrazuje posle ovulacije umesto prsnutog Grafovog folikula).

Regulacija oogeneze

Estrogen uslovljava sazrevanje folikula i ovulaciju. Dejstvom progesterona zid materice se obogaćuje krvnim sudovima čime se priprema za prijem, ishranu i razviće embriona.

Ako do oplođenja dođe, onda žuto telo luči progesteron u prvom tromesečju trudnoće kada se obrazuje posteljica koja preuzima funkciju žutog tela, odnosno do kraja trudnoće ona izlučuje progesteron.

Ako ne dođe do oplođenja, žuto telo propada čime se smanjuje lučenje progesterona što dovodi do prskanja krvnih sudova materice i menstrualnog krvarenja. Ovi procesi dešavaju se ciklično svakog meseca u periodu reproduktivne sposobnosti žene.

Regulacija oogeneze

Jajne ćelije su obložene različitim opnama, koje predstavljaju prepreku za spermatozoide.

Stoga akrozom spermatozoida sadrži enzime koji razlaže opne i na taj način omogućava prolaz muškoj polnoj ćeliji do jajne ćelije.

Spermatozoidi koji napuštaju polne žlezde još uvek su nefunkcionalni. Prvu stupanj njihovog sazrevanja odvija se u kanalićima epididimisa, a drugi i ženskom reproduktivnom organu i obuhvata promene nekih osobina u plazma mebrani spermatozoida.

Oplođenje

Susretanjem sekundarne oocite i spermatozoida , najčešće u ampularnom delu jajovoda, započinje oplođenje koje se sastoji od niza događaja:◦ Akrozomska reakcija ◦ Spajanje plazma maembrane obe ćelije što izaziva

kortikalnu reakciju◦ Formira se ženski pronukleus , tj završava se druga

mejotička deoba sekundarne oocite ◦ Spajaju se muški i ženski pronuklesu i nastaje ZIGOT

Oplođenje

Prva reakcija kontakta spermatozoida i jajne ćelije je obrazovanje fertilizacione kupe na površini citoplazme jajne ćelije.

Ovaj deo citoplazme obuhvata jedro spermatozoida, a zatim se povlači, dok to jedro dospeva u unutrašnjost jajne ćelije.

Već tada dolazi do prskanja kortikalnih materija(sastavljene od složenih polisaharida) i do depolarizacije membrane jajne ćelije.

Oplođenje

Tokom prvog minuta posle oplođenja dolazi do aktivacije transportnog sistema membrane, aktivacije sinteze proteina i sinteze DNK pre prve mitotičke deobe.

U trećoj fazi oplođenja spajaju se membrane pronukleusa spermatozoida i jajne ćelije. Pomešaju se hromozomi oca sa hromozomima majke i oplodi se jajna ćelija-stvori se nukleus.

Nastaje zigot koji podleže procesu blastulacije,  a zatim procesu gastulacije.

Oplođenje

Слајд 1SpermatogenezaСлајд 3Слајд 4Слајд 5Слајд 6Слајд 7Слајд 8Spermatogeneza vs spermiogenezaСлајд 10Regulacija spermatogenezeReproduktivna sposobnostСлајд 13Слајд 14Слајд 15Faza rastaPrekidi u oogeneziPrekidi u oogeneziPrekidi u oogeneziPrekidi u oogeneziRegulacija oogenezeRegulacija oogenezeOplođenjeOplođenjeOplođenjeOplođenje