duminică, 12 aprilie 2020

GAMETOGENEZA LA OM

Gametogeneza este un proces biologic complex
de formare a gameților (celule sexuale), care se
desfășoară în organele sistemului reproducător
masculin (spermatogeneza) și feminin (ovogeneza).
Gameţii sînt celule specializate în păstrarea şi
transmiterea
informaţiei ereditare
de la generaţie
la generaţie, astfel asigurînd perpetuarea speciei. Ei
sînt deosebiţi de alte celule ale organismului prin:
ü setul haploid de cromozomi;
ü raportul dintre dimensiunile nucleului
și dimensiunile
citoplasmei;
ü viteza redusă a metabolismului.
 Ovulul (gametul feminin) este o celulă sferică
cu citoplasmă şi nucleul
haploid (23 cromozomi)
localizat în centru. Citoplasma
ovulului posedă organite
tipice
celulei
eucariote şi substanţe nutritive.
Ovulul este înconjurat de o peliculă compactă de
polizaharide, numită zonă pelucidă şi un strat de
celule foliculare (fig. 9.4; tab. 9.1). El îşi păstrează
fertilitatea timp de cca 24 ore după ovulaţie.
 Spermatozoidul (gametul masculin)
este o celulă lipsită
de citoplasmă la care pot fi
diferenţiate:
42 GAMETOGENEZA LA OM §
Fig. 9.4. Gameții speciei umane
Flagel
Gît Cap
Nucleu Nucleu Acrosomă
Citoplasmă
Celule foliculare
Tabelul 9.1
Diferențe generale dintre spermatozoizi și ovule
Gameți Spermatozoid Ovul
Dimensiuni Lungimea celulei: 0,05 mm,
capul: 0,006 mm 0,1 mm
Locul producerii Testicule (tubii seminiferi) Ovare
Timpul producerii Din perioada pubertății pînă la
sfîrșitul vieții
Din perioada pubertății pînă în perioada
de menopauză
Ritmul de producere Continuu Ciclic (la cca 23 de zile)
Morfologia Celulă formată din cap, gît, flagel Celulă sferică
Mobilitatea Celulă mobilă Celulă imobilă
Număr Cîteva milioane la o ejaculare Un ovul
ü capul
cu nucleul
haploid este acoperit anterior
de acrosomă, în care se conţine setul de enzime necesar
pentru penetrarea membranei ovulului;
ü gîtul flagelului, bogat în mitocondrii producători
de energia necesară pentru mișcarea flagelului;
ü flagelul asigură mişcarea spermatozoidului
cu
o viteză de 1–2 mm/min. (fig. 9.4; tab. 9.1).
Fertilității masculină se apreciață în funcție
de numărul de spermatozoizi per ml de spermă,
mobilitatea și morfologia lor. Mișcarea liniară,
ordonată, cu o viteză constantă este considerată
normală. Mișcarea dezordonată a spermatozoizilor
care nu urmează o linie dreaptă și au viteză
redusă este caracteristică disfuncției acestora și
se numește astenospermie. Morfologia anormală
a spermatozoizilor (teratospermia) include:
cap foarte mare, acrosoma ocupă doar 40% din
suprafața capului, vîrf turtit sau încovoiat, cap
bifid, coada cudată.
La om gameţii se formează prin diviziunea celulelor
sexuale primare ale testiculelor şi ovarelor în
cîteva etape succesive: înmulţire, creştere,
maturizare,
diferenţiere caracteristică doar formării spermatozoizilor
(tab. 9.2).
SISTEMUL REPRODUCĂTOR ŞI REPRODUCEREA LA OM
140
Spermatogeneza include procesele de
formare și dezvoltare a spermatozoizilor, ce se
desfășoară în testicule, fiind coordonate de sistemul
endocrin prin intermediul axei hipotalamohipofizare
(fig. 9.5).
Fiecare lobul testicular încorporează 1–4 tubi
seminiferi, inserați într-o rețea de fibre conjunctive
laxe și celule interstițiale Leydig. Tubii seminiferi
au epiteliu format din spermatogonii și celule
de susținere Sertoli.
Fiecare celulă Leydig secretă, începînd cu perioada
pubertății, cca 7 mg de testosteron, care constituie
cca 95% din cantitatea de hormon secretat
în organism (5% este secretat de celulele corticale
ale glandelor suprarenale).
O parte din testosteronul produs de celulele
Leydig circulă cu sîngele, asigurînd dezvoltarea
caracterelor sexuale secundare și determinînd
comportamentul de tip masculin etc. Alta pătrunde
în epiteliul tubilor seminiferi, unde contribuie
la formarea spermatozoizilor. Pentru desfășurarea
normală a spermatogenezei este necesar ca
concentrația testosteronului din epiteliul seminifer
să fie de 200 de ori mai mare decît în sînge.
Celulele de susținere Sertoli:
ü au rol de suport și nutriție pentru
spermatogonii;
ü secretă fluidul din tubii seminiferi, necesar
pentru mobilitatea și nutriția spermatozoizilor;
ü secretă o proteină care are rol în concentrarea
testosteronului din epiteliul seminifer. Această
secreție este influențată de FSH;
ü asigura eliberarea spermatozoizilor în lumen.
Odată cu înaintarea în vîrstă apar tubi seminiferi
a căror epiteliu este format doar din celule
Sertoli, fiind numiți aspermatogeni.
Neuronii cu funcții endocrine ai hipotalamusului
secretă hormonul gonadotrop care stimulează
secreția hormonilor LH și FSH de către
lobul anterior al hipofizei. LH stimulează for2n
2n
2n
n n
n
n
n n n
n n n
Spermatogon
(2n2c)
Spermatocit de
ordinul I
Spermatocit de
ordinul II
Spermatozoizi
Spermatide
Celule sexuale
Fig. 9.5. Spermatogeneza
Celulă Leydig
Celulă
Sertoli
Spermatogoniu
Capilar
Tabelul 9.2
Diferențe generale dintre spermatogeneză și ovogeneză
Spermatogeneza Ovogeneza
Locația procesului Testicule Ovare
Demarează Odată cu pubertatea Perioada de dezvoltare intrauterină
Timpul producerii Din perioada pubertății pînă la
sfîrșitul vieții
Din perioada pubertății pînă în perioada
de menopauză
Numărul de gameți formați
la o celulă sexuală
Fiecare spermatogon generează
patru spermatozoizi
Fiecare ovogoniu formează un ovul și doi
corpi polari care degenerează.
Etapa de diferențiere Toate spermatidele se transformă
în spermatozoizi mobili Etapa de diferențiere lipsește
141
SISTEMUL REPRODUCĂTOR ŞI REPRODUCEREA LA OM
Fig. 9.6. Ovogeneza
Ovogoniu
Ovocit de
gradul I
Ovocit de
gradul II
Etapa
intrauterină
Etapa
extrauterină
Corp polar
Ovotid
Corp polar
Ovul
Corpul
galben
Degenerarea
corpului galben
Folicul primordial
cu ovocit de gradul I
Ovocit de
ordinul II Folicul
Graaf
Folicul în
proces de
creştere
Fig. 9.7. Ovulaţia
46
46
23
23
23
23
23
marea şi secreţia de testosteron de către celulele
Leydig, iar FSH stimulează activitatea secretorie
a celulelor Sertoli.
Spermatogeneză demarează în faza
de pubertate
şi se desfăşoară pe parcursul
întregii perioade
a maturităţii sexuale
masculine. Un spermatogon
se transformă în patru spermatozoizi timp
de 72 ore (fig. 9.5).
 La etapa înmulţirii a gametogenezei
celulele
diploide sexuale, numite spermatogonii,
suportă
cîteva diviziuni
mitotice succesive
şi ca rezultat
numărul
lor creşte
esenţial. Formula genetică
a
spermatogoniilor
la această etapă este 2n = 2c.
 Etapa de creştere se remarcă prin replicarea
ADN-ului, sinteza intensivă
a ARN-ului şi a proteinelor
celulare (modificări
caracteristice
profazei I)
în spermatogonii, care cresc considerabil
(atingînd
dimensiunile
caracteristice
fiecărei
specii de animale)
şi se transformă în spermatociţi de ordinul
I
cu cromozomi bicromatidieni (2n = 4c).
 Etapa maturizării: spermatociţii
de ordinul
I,
în rezultatul meiozei primare formează
spermatociţi
de ordinul II, care se transformă în spermatide
prin diviziunea ecvațională.
 Etapa diferenţierii constă în transformarea
spermatidelor în spermatozoizi.
Ovogeneza reprezintă o succesiune de etape
în care are loc formarea şi dezvoltarea ovulului.
Acest proces este iniţiat în perioada dezvoltării
intrauterine a organismului de sex feminin și
continuă după o pauză fiziologică ce durează din
momentul nașterii pîna la pubertate. Ovogeneza
se întrerupe după 50 de ani, cînd începe perioada
de menopauză, care marchează sfîrșitul perioadei
reproductive la femei.
În perioada de dezvoltare intrauterină ovogeneza
parcurge etapa de înmulțire a celulelor sexuale,
numite ovogonii și etapa de creștere (fig. 9.6).
 La etapa înmulţirii are loc diviziunea
mitotică
a celulelor
ovariene de dimensiuni
mici cu nucleu
mare (2n = 2c) numite ovogonii. Procesul de diviziune
se desfăşoară
mai intensiv în perioada dintre lunile
a doua şi a cincea de dezvoltare intrauterină.
 Etapa de creştere începe în luna a şaptea de
dezvoltare
a fătului. Ovogoniile
se transformă în
ovociţi de ordinul I, a căror
nucleu se află în profaza
meiozei I (2n = 4c), iar la exterior este acoperit de
un strat de celule
foliculare,
astfel formînd foliculul
primordial. Fiecare
ovar al fetiţelor nou-născute
găzduieşte
cca 400 000 de foliculi primordiali. Din
momentul naşterii fetiţelor şi pînă la începutul maturităţii
sexuale ovogeneza
trece printr-o perioadă
de repaus fiziologic.
 Începînd cu perioada maturităţii
sexuale
şi
pînă la începutul menopauzei,
periodic (de regulă
la fiecare 23 de zile) unul, rareori doi sau trei foliculi
primordiali
trec în etapa de creştere, care este un
fenomen ciclic, numit ciclul ovarian.
Creşterea foliculilor primordiali se manifestă
prin sporirea volumului şi a numărului de celule
foliculare.
Acestea din urmă generează în jurul
lui mai multe straturi şi un spaţiu în care se acumulează
lichidul folicular,
ce conţine hormonul
sexual
feminin estrogen.
Faza de creştere finalizează
cu formarea foliculului Graaf (ovarian).
 Etapa maturizării. Cu cîteva ore înainte de
ovulaţie ovocitul
de ordinul I (din foliculul Graaf)
blocat în profaza I finalizează meioza primară,
formînd două celule diferite morfologic, dar cu
acelaşi set de cromozomi (n = 2c):
ü ovocitul
de gradul
II, care are aceleaşi dimensiuni
ca şi ovocitul de gradul I și iniţiază imediat
meioza II, rămînînd blocat în metafaza II;
ü corpul polar de dimensiuni
mici, aproape lipsit
de citoplasmă, care degenerează (fig. 9.6).
Lichidul din cavitatea foliculului
Graaf exercită
o anumită
presiune asupra
pereţilor foliculari.
În
SISTEMUL REPRODUCĂTOR ŞI REPRODUCEREA LA OM
142
STUDIU DE CAZ
II. IDENTIFICAREA PERIOADEI OVULATORII
Identificarea perioadei ovulatorii poate fi utilizată atît ca reper pentru a evita o sarcina, cît și pentru a mări
șansele apariției unei sarcini. O femeie este în mod normal capabilă să rămînă însărcinată aproximativ 5 zile în
timpul fiecărei luni, în perioada ovulației. Perioada ovulatorie (perioada fertilă la femei) poate fi determinată
după nivelul hormonilor FSH și LH din sînge sau urină. Pentru determinarea perioadei fertile pot fi utilizate
testele de ovulație.
Nivelul hormonilor FSH și LH în sînge determinat în perioada 6–17 martie la o femeie de 33 ani (unit. per ml).
Data 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
LH 9 11 13 14 15 14 15 13 15 16 20 30 60 78 58 20 14 10 10 9 7 7
FSH 9 12 16 17 18 17 19 18 18 18 19 18 17 19 18 10 9 8 8 7 6 5
1. Numește glanda endocrină care secretă hormonii FSH și LH.
2. Reprezintă grafic variația nivelului de FSH și LH în timp.
3. Determină perioada fertilă a femeii.
4. Pot fi utilizate testele de ovulație ca metodă de contracepție? Argumentează răspunsul.
I. SPERMATOGENEZA LA BĂRBAȚI DE DIFERITE VÎRSTE
Analiza de laborator a spermei a doi bărbați sănătoși de 28 și corespunzător 69 de ani a arătat anumite
diferențe în numărul de spermatozoizi per ml de spermă și în motilitatea lor (vezi tabelul de mai jos).
Proba I Proba II
Nr. de spermatozoizi per ml de spermă 120 milioane 57 milioane
Procentul de spermatozoizi mobili 30% 22%
1. Identifică rezultatele analizei spermei bărbatului de 28 de ani și ale bărbatului de 69 de ani.
2. Estimează cauzele acestor diferențe.
1. Defineşte noţiunile:
ü gameţi;
üovogeneză;
ü spermatogeneză.
2. Numeşte etapele
gametogenezei.
3. Scrie formula genetică a
celulelor sexuale masculine şi
spermatozoizilor.
4. Explică rolul biologic al
diferenţei dintre numărul
de cromozomi al ovulului
şi celulelor sexuale primare
feminine.
5. Scrie denumirile componentelor
de structură a gameţilor în
corespundere cu cifrele din
schema propusă.
6. Prezintă într-un tabel denumirea
gameților şi etapele ovogenezei
în care acestea se formează.
7. Alcătuiește un glosar
de termeni ce vizează
gametogeneza la om.
8. Explică rolul numărului sporit de
mitocondrii din regiunea gîtului
spermatozoidului.
9. Explică semnificația biologică
a formării unui singur ovul,
dimensiunile căruia sînt egale
cu cele ale ovocitului de gradul I
(de la care provine) şi a doi corpi
polari , care pot fi apreciaţi ca
rebut al diviziunii meiotice

Niciun comentariu:

Trimiteți un comentariu