Quá trình phát sinh giao tử ở người: Phát sinh tinh trùng và sinh sản

Đọc bài viết này để tìm hiểu về quá trình sinh tinh và phát sinh quá trình phát sinh giao tử ở người!

Quá trình tạo giao tử là quá trình các tế bào sinh dục nam và nữ hoặc giao tử, tức là tinh trùng và ova được hình thành tương ứng trong tuyến sinh dục nam và nữ (tinh hoàn và buồng trứng). Các giao tử khác với tất cả các tế bào khác (= tế bào soma) của cơ thể ở chỗ hạt nhân của chúng chỉ chứa một nửa số lượng nhiễm sắc thể được tìm thấy trong nhân của các tế bào soma.

Hình ảnh lịch sự: img.docstoccdn.com/thumb/orig/125033219.png

Meiosis là phần quan trọng nhất của quá trình phát sinh giao tử. Sự phát sinh giao tử cho sự hình thành tinh trùng được gọi là sự sinh tinh trùng, trong khi đó của ova được gọi là oogenesis. Cả sinh tinh và oogenesis bao gồm các giai đoạn tương tự của sự thay đổi tuần tự viz.,

(i) giai đoạn nhân,

(ii) giai đoạn tăng trưởng và

(iii) giai đoạn trưởng thành.

Phát sinh tinh trùng:

Quá trình hình thành tinh trùng được gọi là sự sinh tinh trùng. Nó xảy ra trong các ống tinh hoàn của tinh hoàn. Các ống mô được lót bởi biểu mô mầm. Biểu mô mầm bao gồm phần lớn các tế bào mầm nguyên sinh hoặc nguyên thủy (PGCs) và chứa một số tế bào soma cao gọi là tế bào Sertoli (= tế bào y tá). Sự phát sinh tinh trùng bao gồm sự hình thành của tinh trùng và sự hình thành của tinh trùng.

(i) Sự hình thành của tinh trùng:

Nó bao gồm các giai đoạn sau.

(a) Giai đoạn nhân:

Khi trưởng thành về mặt tình dục, các tế bào mầm nguyên thủy không phân biệt được phân chia nhiều lần bằng nguyên phân để tạo ra một số lượng lớn tinh trùng (Gr. Sperma = hạt, thế hệ gonos). Spermatogonia (2N) có hai loại: loại A spermatogonia và type В spermatogonia. Loại A spermatogonia phục vụ như các tế bào gốc phân chia để tạo thành tinh trùng bổ sung. Loại tinh trùng là loại tiền chất của tinh trùng.

(b) Giai đoạn tăng trưởng:

Mỗi loại tinh trùng được tích cực phát triển thành một tế bào sinh tinh sơ cấp lớn hơn bằng cách lấy dinh dưỡng từ các tế bào điều dưỡng.

(c) Giai đoạn trưởng thành:

Mỗi tế bào sinh tinh sơ cấp trải qua hai phân chia liên tiếp, được gọi là phân chia trưởng thành. Sự phân chia trưởng thành đầu tiên là giảm hoặc meotic. Do đó, các tế bào sinh tinh sơ cấp phân chia thành hai tế bào con đơn bội gọi là tế bào sinh tinh thứ cấp. Cả hai tế bào sinh tinh thứ cấp đều trải qua quá trình trưởng thành thứ hai, đó là sự phân chia phân bào bình thường để hình thành, bốn tinh trùng đơn bội, bởi mỗi tế bào sinh tinh nguyên phát.

(ii) Hình thành tinh trùng từ tinh trùng (Spermatogenesis):

Sự biến đổi của tinh trùng thành tinh trùng được gọi là sự sinh tinh trùng hoặc sự sinh tinh trùng. Các tinh trùng sau này được gọi là tinh trùng. Do đó, bốn tinh trùng được hình thành từ một tinh trùng. Sau khi sinh tinh, đầu tinh trùng được nhúng vào các tế bào Sertoli và cuối cùng được giải phóng khỏi ống dẫn tinh bằng quá trình gọi là tinh trùng.

Kiểm soát nội tiết của sự phát sinh tinh trùng:

Sự phát sinh tinh trùng được bắt đầu do sự gia tăng hormone giải phóng gonadotropin (GnRH) bởi vùng dưới đồi. GnRH tác động lên thùy trước của tuyến yên để tiết ra hormone luteinizing (LH) và hormone kích thích nang trứng (FSH). LH hoạt động trên các tế bào tinh hoàn của Leydig để tiết ra testosterone.

FSH tác động lên các tế bào Sertoli của các ống tinh hoàn của tinh hoàn để tiết ra protein liên kết androgen (ABP) và chất ức chế. ABP tập trung testosterone trong các ống mô. Ức chế ức chế tổng hợp FSH. FSH tác động lên tinh trùng để kích thích sản xuất tinh trùng.

Ý nghĩa của sự phát sinh tinh trùng:

(i) Trong quá trình sinh tinh, một tinh trùng tạo ra bốn tinh trùng, (ii) Tinh trùng có một nửa số lượng nhiễm sắc thể. Sau khi thụ tinh, số lượng nhiễm sắc thể lưỡng bội được phục hồi trong hợp tử. Nó duy trì số lượng nhiễm sắc thể của loài, (iii) Trong quá trình phân bào, việc lai chéo của tôi diễn ra mang lại sự thay đổi, (iv) Sự phát sinh tinh trùng xảy ra ở các sinh vật khác nhau. Do đó, nó hỗ trợ bằng chứng về mối quan hệ cơ bản của các sinh vật.

Tinh trùng (Tinh trùng; Hình 3.17):

Các tinh trùng là các tế bào siêu nhỏ và di động. Tinh trùng vẫn còn sống và duy trì khả năng thụ tinh của một noãn (trứng) từ 24 đến 48 giờ sau khi được phóng thích trong đường sinh dục nữ. Một tinh trùng động vật có vú điển hình bao gồm đầu, cổ, mảnh giữa và đuôi.

(i) Trưởng phòng:

Nó chứa hạt nhân nhỏ trước và sau lớn. Acrosome được hình thành từ cơ thể Golgi của tinh trùng. Acrosome chứa các enzyme proteolytic hyaluronidase thường được biết đến như là tinh trùng được sử dụng để tiếp xúc và xâm nhập vào trứng (noãn) tại thời điểm thụ tinh.

(ii) Cổ:

Nó rất ngắn và hiện diện giữa phần đầu và phần giữa. Nó chứa ly tâm gần về phía hạt nhân đóng vai trò trong sự phân cắt đầu tiên của hợp tử và ly tâm xa tạo ra dây tóc dọc của tinh trùng.

(iii) Phần giữa:

Phần giữa của tinh trùng người chứa ty thể cuộn quanh dây tóc dọc trục gọi là xoắn ốc ty thể. Chúng cung cấp năng lượng cho sự di chuyển của tinh trùng. Vì vậy, nó là ngôi nhà quyền lực của tinh trùng. Ở phần cuối của mảnh giữa có một vòng ly tâm (annulus) với chức năng chưa biết. Một nửa sau của nhân, cổ và phần giữa của tinh trùng được bao phủ bởi một lớp vỏ gọi là manchette.

(iv) Đuôi:

Đuôi dài hơn đầu nhiều lần. Trong phần lớn của nó được gọi là phần chính, dây tóc trục được bao quanh bởi một lớp tế bào chất mỏng. Phần đằng sau phần chính được gọi là phần cuối chỉ bao gồm dây tóc trần. Tinh trùng bơi theo đuôi của nó trong môi trường chất lỏng.

Sự hình thành (Hình 3.18)

Quá trình hình thành một giao tử cái trưởng thành (noãn) được gọi là oogenesis. Nó xảy ra trong buồng trứng (tuyến sinh dục nữ). Nó bao gồm ba giai đoạn: nhân, tăng trưởng và trưởng thành.

(a) Giai đoạn nhân:

Trong sự phát triển của thai nhi, một số tế bào trong biểu mô mầm của buồng trứng của thai nhi lớn hơn các tế bào khác. Những tế bào này phân chia theo nguyên phân, tạo ra một vài triệu tế bào trứng hoặc oogonia trong mỗi buồng trứng của thai nhi. Không có oogonia được hình thành hoặc thêm sau khi sinh. Các oogonia nhân lên bởi sự phân chia phân bào tạo thành các tế bào trứng chính.

(b) Giai đoạn tăng trưởng:

Giai đoạn này của noãn bào sơ cấp rất dài. Nó có thể kéo dài trong nhiều năm. Các oogonium phát triển thành một noãn bào sơ cấp lớn. Mỗi tế bào trứng chính sau đó được bao quanh bởi một lớp tế bào granulosa để hình thành nang trứng chính. Một số lượng lớn các nang trứng bị thoái hóa trong giai đoạn từ sơ sinh đến tuổi dậy thì. Vì vậy, ở tuổi dậy thì chỉ còn lại 60.000-80.000 nang trong mỗi buồng trứng. Khoang chứa đầy chất lỏng của nang được gọi là antrum.

(c) Giai đoạn trưởng thành:

Giống như một tế bào sinh tinh sơ cấp, mỗi tế bào trứng nguyên phát trải qua hai quá trình trưởng thành, lần đầu tiên là meotic và lần thứ hai. Tuy nhiên, kết quả của sự phân chia trưởng thành trong oogenesis là rất khác so với những người trong quá trình sinh tinh. Trong lần đầu tiên, phân chia meotic, tế bào trứng nguyên phát phân chia thành hai tế bào con đơn bội rất không đồng đều, một tế bào trứng thứ cấp lớn và một cơ thể cực nhỏ hoặc polocyte.

Trong phân chia trưởng thành thứ hai, cơ thể cực đầu tiên có thể phân chia để tạo thành hai cơ thể cực thứ hai. Tế bào trứng thứ cấp một lần nữa phân chia thành các tế bào con không đồng đều, một ootid lớn và cơ thể cực thứ hai rất nhỏ. Các ootid phát triển thành một noãn đơn bội chức năng. Do đó, từ một oogonium, một noãn và ba cơ thể cực được hình thành. Noãn, là giao tử cái thực sự. Các cơ thể cực không có phần trong sinh sản và do đó, sớm bị thoái hóa.

Ở người, noãn được phóng ra khỏi buồng trứng trong giai đoạn noãn bào thứ cấp. Sự trưởng thành của noãn bào thứ cấp được hoàn thành trong ống dẫn trứng của người mẹ (ống dẫn trứng) thường sau khi tinh trùng đã vào tế bào trứng thứ cấp để thụ tinh.

Ở người (và hầu hết các động vật có xương sống), cơ thể phân cực đầu tiên không trải qua quá trình phân bào thứ hai, trong khi đó tế bào trứng thứ cấp tiến hành đến giai đoạn metaphase của bệnh teo cơ II. Tuy nhiên, sau đó nó ngừng tiến xa hơn nữa; nó đang chờ sự xuất hiện của tinh trùng để hoàn thành meiosis II.

Sự xâm nhập của tinh trùng khởi động lại chu kỳ tế bào phá vỡ MPF (yếu tố thúc đẩy pha M) và bật APC (phức hợp thúc đẩy Anaphase). Hoàn thành meiosis II chuyển đổi noãn bào thứ cấp thành một noãn đã thụ tinh (trứng) hoặc hợp tử (và cũng là một cơ thể cực thứ hai).

Kiểm soát nội tiết tố sinh sản:

GnRH do vùng dưới đồi tiết ra sẽ kích thích thùy trước của tuyến yên tiết ra LH và FSH. FSH kích thích sự phát triển của nang Graafian và cả sự phát triển của trứng / noãn bào trong nang để hoàn thành cơ quan sinh dục I để hình thành tế bào trứng thứ cấp. FSH cũng kích thích sự hình thành oestrogen.

LH gây ra sự vỡ của nang Graafian trưởng thành và do đó giải phóng noãn bào thứ cấp. Do đó LH gây rụng trứng. Trong sự rụng trứng ngắn ở người có thể được định nghĩa là sự giải phóng noãn bào thứ cấp từ nang Graafian. Phần còn lại của nang Graafian được LH kích thích để phát triển thành hoàng thể (cơ thể màu vàng Vàng). Mức progesterone tăng lên ức chế sự giải phóng GnRH, do đó, ức chế sản xuất FSH, LH và progesterone.

Ý nghĩa của sự hình thành:

(i) Một oogonium tạo ra một noãn và ba cơ thể cực.

(ii) Các cơ thể cực có số lượng nhỏ tế bào chất. Nó giúp giữ lại đủ lượng tế bào chất trong noãn, điều cần thiết cho sự phát triển của phôi thai sớm. Sự hình thành các cơ thể cực duy trì một nửa số lượng nhiễm sắc thể trong noãn.

(Iii) Trong quá trình meiosis lần đầu tiên vượt qua diễn ra mang lại sự thay đổi.

(iv) Sự phát sinh xảy ra ở các sinh vật khác nhau. Do đó, nó hỗ trợ bằng chứng về mối quan hệ cơ bản của các sinh vật.