Il spermiogenesi, Conosciuta anche come metamorfosi dello sperma, corrisponde al processo di trasformazione degli spermatidi (o spermatidi) in spermatozoi maturi. Questa fase si verifica quando gli spermatidi sono attaccati alle cellule di Sertoli..
Al contrario, il termine spermatogenesi si riferisce alla produzione di spermatozoi aploidi (23 cromosomi) da spermatogoni indifferenziati e diploidi (46 cromosomi)..
Gli spermatidi di un mammifero sono caratterizzati dall'avere una forma tondeggiante e privi del flagello, che è l'appendice a forma di frusta che aiuta il movimento, tipico dello sperma. Gli spermatidi devono maturare in uno spermatozoo in grado di svolgere la sua funzione: raggiungere l'ovulo e unirsi ad esso.
Per questo motivo devono sviluppare un flagello, riorganizzandosi morfologicamente, acquisendo motilità e capacità di interazione. Le fasi della spermiogenesi furono descritte nel 1963 e nel 1964 da Clermont e Heller, grazie alla visualizzazione di ciascuno dei cambiamenti mediante microcopia leggera nei tessuti umani..
Il processo di differenziazione degli spermatozoi che si verifica nei mammiferi prevede le seguenti fasi: costruzione di una vescicola acrosomiale, formazione di un cappuccio, rotazione e condensazione del nucleo.
Indice articolo
Granuli di acido periodico, reagente di Schiff, PAS abbreviato, si accumulano nel complesso Golgi degli spermatidi..
I granuli di PAS sono ricchi di glicoproteine (proteine legate ai carboidrati) e daranno origine a una struttura vescicolare chiamata vescicola acrosomiale. Durante la fase di Golgi, questa vescicola aumenta di dimensioni.
La polarità dello sperma è definita dalla posizione della vescicola acrosomiale e questa struttura sarà situata nel polo anteriore dello sperma.
L'acrosoma è una struttura che contiene enzimi idrolitici, come ialuronidasi, tripsina e acrosina, la cui funzione è la disgregazione delle cellule che accompagnano l'ovocita, idrolizzando i componenti della matrice, come l'acido ialuronico..
Questo processo è noto come reazione acrosomiale e inizia con il contatto tra lo sperma e lo strato più esterno dell'ovocita, chiamato zona pellucida..
Un altro evento chiave della fase di Golgi è la migrazione dei centrioli nella regione posteriore dello spermatide e il loro allineamento con la membrana plasmatica..
Il centriolo procede all'assemblaggio dei nove microtubuli periferici e dei due centrali che compongono il flagello dello sperma..
Questo insieme di microtubuli è in grado di trasformare l'energia - ATP (adenosina trifosfato) generata nei mitocondri - in movimento..
La vescicola acrosomiale procede ad espandersi nella metà anteriore del nucleo cellulare, dando l'aspetto di un elmo o di un berretto. In quest'area, l'involucro nucleare degenera i suoi pori e la struttura si ispessisce. Inoltre, si verifica la condensazione del nucleo.
Durante la spermiogenesi si verificano una serie di trasformazioni del nucleo del futuro sperma, come la compattazione al 10% della dimensione iniziale e la sostituzione degli istoni con le protamine..
Le protamine sono proteine di circa 5000 Da, ricche di arginina, con meno lisina e solubili in acqua. Queste proteine sono comuni nello sperma di specie diverse e aiutano nell'estrema condanna del DNA in una struttura quasi cristallina..
Si verifica un cambio di orientamento dello spermatide: la testa è disposta verso le cellule di Sertoli e il flagello -nel processo di sviluppo- si estende all'interno del tubo seminifero.
Il nucleo già condensato cambia forma, allungandosi e assumendo una forma più appiattita. Il nucleo, insieme all'acrosoma, viaggia vicino alla membrana plasmatica all'estremità anteriore.
Inoltre, si verifica una riorganizzazione dei microtubuli in una struttura cilindrica che si allarga dall'acrosoma all'estremità posteriore dello spermatide..
Per quanto riguarda i centrioli, dopo aver completato la loro funzione nello sviluppo del flagello, ritornano nella zona posteriore del nucleo e vi aderiscono..
Si verifica una serie di modifiche per formare il "collo" dello sperma. Dai centrioli, ora attaccati al nucleo, emergono nove fibre di diametro significativo che si diffondono nella coda all'esterno dei microtubuli.
Notare che queste fibre dense si uniscono al nucleo con il flagello; per questo è noto come "pezzo di collegamento".
La membrana plasmatica si sposta per avvolgere il flagello in via di sviluppo ei mitocondri si spostano per formare una struttura elicoidale attorno al collo che si estende alla regione posteriore immediata.
La regione appena formata è chiamata il pezzo intermedio, situato nella coda dello sperma. Allo stesso modo, si possono distinguere la guaina fibrosa, la parte principale e la parte principale.
I mitocondri originano un rivestimento continuo che circonda il pezzo intermedio, questo strato ha forma piramidale e partecipa alla generazione di energia e ai movimenti degli spermatozoi.
L'eccesso di contenuto citoplasmatico cellulare viene fagocitato dalle cellule di Sertoli, sotto forma di corpi residui.
Dopo la spermiogenesi, lo sperma ha cambiato radicalmente la sua forma ed è ora una cellula specializzata con la capacità di muoversi.
Negli spermatozoi generati, la regione della testa può essere differenziata (2-3 um di larghezza e 4-5 um di lunghezza), dove si trovano il nucleo cellulare con il carico genetico aploide e l'acrosoma.
Dopo la testa si trova la regione intermedia, dove si trovano i centrioli, l'elica mitocondriale e la coda di circa 50 um di lunghezza..
Il processo di spermiogenesi varia a seconda della specie, anche se in media richiede da una a tre settimane. Negli esperimenti eseguiti sui topi, il processo di formazione dello sperma richiede 34,5 giorni. Al contrario, il processo negli esseri umani richiede quasi il doppio del tempo.
La spermatogenesi è un processo completo che può avvenire continuamente, generando circa 100 milioni di spermatozoi per testicolo umano ogni giorno..
Il rilascio di sperma mediante eiaculazione coinvolge circa 200 milioni. Per tutta la vita, un uomo può produrre da 1012 fino a 1013 sperma.
Nessun utente ha ancora commentato questo articolo.