GAMETOGENEZA U CZŁOWIEKA,BUDOWA OOCYTU, ETAPY ZAPŁODNIENIA,REAKCJA KOROWA .

Aleksandra Matynia i Piotr Łuczak

GAMETOGENEZA

Gametogeneza jest to proces prowadzący do powstania komórek płciowych, zachodzący w narządach rodnych.

Spermatogeneza- proces prowadzący do powstania plemników, odbywający się w jądrach

Oogeneza- proces prowadzący do powstania komórek jajowych, odbywający się w jajnikach

SpermatogenezaCały proces odbywa się w kanalikach nasiennych jąder. Plemniki powstają z komórek macierzystych zwanych spermatogoniami. Spermatogonia ulegają licznym podziałom mitotycznym tworząc komórki zwane spermatocytami I rzędu . Z kolei spermatocyty dzielą się mejotycznie , w wyniku czego powstają spermatocyty II rzędu. Spermatocyty II rzędu ulęgają kolejnemu podziałowi redukcyjnemu. Powstałe komórki nazywane są spermatydami; są one haploidalne, lecz okrągłego kształtu i bez witki. W ostatnim etapie -spermiogenezie, spermatydy przekształcają się w prawidłowe plemniki przez odrzucenie części cytoplazmy i wykształcenia witki.

Schemat spermatogenezy oraz budowa gamety męskiej

OogenezaProces tworzenia komórek jajowych, zachodzący w jajnikach. Komórkami prapłciowymi, są komórki zwane są oogoniami, Po licznych podziałach mitotycznych powstają oocyty I rzędu. Oocyty I-rzędowe dzielą się mejotycznie, lecz podział ten jest zatrzymany aż do momentu osiągnięcia dojrzałości płciowej przez kobietę. U kobiet dojrzałych płciowo , po pierwszym podziale mejotycznym, z oocytu I-rzędowego powstaje oocyt II-rzędowy i ciałko kierunkowe (polocyt) zawierające zbędne chromosomy. Oocyt II-rzędowy zawiera haploidalną liczbę chromosomów. Po drugim podziale mejotycznym z oocytu drugorzędowego powstaje komórka jajowa  (ootyda) i drugie ciałko kierunkowe.

Schemat oogenezy

BUDOWA OOCYTU

Porównanie komórek rozrodczych

Zapłodnienie jest procesem łączenia się dwóch komórek: komórki płciowej żeńskiej – oocytu II rzędu i komórki płciowej męskiej – plemnika. W rezultacie tej fuzji następuje przeniesienie genomu z jednej generacji do następnej i rozpoczyna się rozwój nowego osobnika. Zapłodnienie poprzedzone jest zaplemnieniem.

Zapłodnienie

Etapy zapłodnienia 1. Kapacytacja2. Reakcja akrosomalna:> Przenikanie plemników przez wieniec promienisty> Penetracja plemnika przez osłonkę przejrzystą> Fuzja plemnika z komórką jajową3. Podjęcie drugiego podziału przez oocyt drugiego rzędu4. Reakcja korowa5. Reakcja osłony przejrzystej6. Blok przeciwko polispermii7. Wytworzenie przedjądrzy żeńskich i męskich8. Kondensacja chromosomów z przedjądrzy oraz wytworzenie zygoty

KapacytacjaGdy plemnik dostanie się do dróg rodnych samicy, następuje kapacytacja. Uzdatnienie – proces zmian zachodzących w plemniku w drogach rodnych samicy umożliwiający zapłodnienie, może trwać od 3 do 7 godzin.W trakcie kapacytacji dochodzi do usunięcia osłonki glikoproteinowej i białka płynu nasiennego . Następuje również zwiększenia witalności plemników:- intensyfikacja metabolizmu - zwiększenie ruchliwości - przebudowę białek błony(np. pozbywanie się cholesterolu), przygotowującą do fuzji z błoną oocytu Proces kapacytacji jest niezbędny do prawidłowego funkcjonowania plemnika, ponieważ umożliwia zapoczątkowanie tzw. reakcji akrosomalnej

Reakcja akrosomalna to ostatni etap aktywacji gamety mę skiej. Zachodzi ona w bezpośrednim sąsiedztwie oocytu pod wpływem substancji uwalnianych z komórek wieńca promienistego i komórki jajowej. Pomiędzy błoną komórkową plemnika i zewnętrzną błoną akrosomową powstają liczne punktowe połączenia, co umożliwia uwolnienie zawartości akrosomu.

Reakcja akrosomalna

Przebieg reakcji akrosomalnej

a) plemnik z prawidłowym akrosomem przed reakcją akrosomalną

b) wielomiejscowe zlewanie się zewnętrznej błony akrosomu z błoną komórkową plemnika

c) uwolnienie zawartości akrosomu

d) plemnik pozbawiony akrosomu

Następnie plemniki przenikają kolejno przez:1) Wieniec promienisty2) Osłonkę przejrzystą

Zlewanie się(fuzja) błony komórkowej oocytu i plemnikaNatychmiast po zetknięciu się plemnika z oocytem dochodzi do fuzji pomiędzy ich błonami komórkowymi. Ponieważ błona komórkowa pokrywająca czapeczkę akrosomową zaniknęła podczas reakcji akrosomalnej fuzja zachodzi pomiędzy błoną oocytu i błoną pokrywającą tylną część główki plemnika. U człowieka zarówno główka, jak i witka plemnika wchodzą do cytoplazmy oocytu, natomiast błona komórkowa plemnika pozostaje na jego powierzchni. Natychmiast po wniknięciu plemnika oocyt kończy drugi podział mejotyczny w wyniku którego ciałko kierunkowe prawie nie zawiera cytoplazmy, natomiast druga komórka staje się dojrzałym oocytem(dojrzałą komórką jajową). Chromosomy tego oocytu znajdują się w pęcherzykowatym jądrze zwanym przedjądrzem żeńskim

Reakcja korowaReakcja korowa – proces tzw. powolnego bloku przeciw polispermii, którego głównym celem jest zabezpieczenie powstałej zygoty przed wnikaniem do niej innych plemników. Fuzja komórki jajowej z plemnikiem prowadzi do połączenia się ziaren korowych umieszczonych w cytoplazmie komórki jajowej z jej błoną komórkową czego efektem jest wyrzucenie ich zawartości pomiędzy błonę komórkową a osłonkę żółtkową. Ziarna korowe zawierają mieszaninę enzymów, której celem jest uniemożliwienie wniknięcia innym plemnikom do cytoplazmy zapłodnionej komórki jajowej.

Na skutek zapłodnienia dwa haploidalne komplety chromosomów przystępują do tworzenia przedjądrzy; proces ten trwa ok. 5 godzin. Przedjądrza rozpoczynają syntezę DNA, a po replikacji DNA z okolicy obwodowej przemieszczają się do środka komórki jajowej. Około 20 godzin po zapłodnieniu następuje kondensacja chromosomów. Przedjąrza zbliżają się do siebie i powstaje jądro zygotyczne. Na skutek zapłodnienia dochodzi do:1) Odtworzenia diploidalnej liczby chromosomów2) Określenia płci przez chromosom X lub Y gamety męskiej 3) Zapoczątkowanie serii podziałów komórkowych które nazywamy bruzdkowaniem

Literatura źródłowaBiologia VillegoHieronim Bartel – EmbrologiaMoore Persaud – Embrologia ClinicaT.W Sadler – Embriologia Lekarskahttps://pl.wikipedia.org/wiki/Oogenezahttps://pl.wikipedia.org/wiki/Spermatogenezahttps://pl.wikipedia.org/wiki/Kapacytacjahttps://pl.wikipedia.org/wiki/Reakcja_korowahttps://pl.wikipedia.org/wiki/Zap%C5%82odnieniehttp://www.phmd.pl/fulltxthtml.php?ICID=967076