Spermatogeneza - film z polskimi napisami

Będziemy mówić o parze niezwykle ważnych struktur w męskim układzie rozrodczym, którymi są jądra. Znajdują się one wewnątrz worka mosznowego i mają dwie bardzo podstawowe funkcje. Po pierwsze, produkują męską część przyczyniającą się do powstania dziecka, którą są plemniki. Po drugie, wytwarzają większość głównego męskiego hormonu płciowego - testosteronu. W tymi filmie będziemy tylko mówić o produkcji plemników. Spójrzmy, jak zbudowane są jądra. Wewnątrz możemy znaleźć bardzo zwinięty zestaw przewodów, które narysowałem kolorem niebieskim. Nazywamy je kanalikami nasiennymi. Plemniki są wytwarzane wewnątrz tych kanalików, natomiast testosteron produkują komórki nazywane komórkami Leydiga, znajdujące się z zewnętrznej części tych kanalików. Jednak, plemniki są wytwarzane w kanalikach nasiennych, następnie podróżują z nich do najądrzy, gdzie dojrzewają i stają się gotowe do opuszczenia organizmu przez ejakulację, aby znaleźć komórkę jajową, którą mogłyby zapłodnić. Aby docenić proces produkcji plemników i dowiedzieć się, jak on wygląda, musimy zajrzeć do wnętrz kanalików nasiennych. Zróbmy to. Mamy tutaj przekrój porzeczny kanalika, jest to obraz powiększony, co ułatwi nam obejrzenie wszystkiego dokładnie. Ta jasnoniebieska warstwa znajdująca się na górze, to warstwa mięśni, pomagająca napędzać plemniki poruszające się przez kanaliki do najądrzy. Trafiają tam przez te, w pewien sposób, skoordynowane skurcze mięśni, które poruszają się ruchem falowym. Ten skoordynowany ruch nazywamy perystaltyką. Jeśli pomyślałbyś o wyciskaniu pasty do zębów z dołu tubki do góry, czego skutkiem jest uzyskanie niewielkiej ilości pasty, to perystaltyka działa podobnie. W każdym razie, po opuszczeniu kanalików nasiennych, plemnik, w pewnym sensie, przecieka do tej sieci kanalików, które nazywamy siecią jądra, a następnie do najądrzy, gdzie pozostaje i dojrzewa. Powiedzieliśmy trochę o perystaltyce oraz ruchu plemników przez kanaliki, jednak wróćmy do naszego przekroju jądra. Te radialnie ulokowane komórki, oznaczone trochę ciemniejszym niebieskim, nazywamy komórkami Sertolego. I tak, jak możesz się domyślić te komórki są upakowane w te kanaliki w całkiem ciasnym stylu. Jest to całkiem prosty, schematyczny sposób na zrozumienie tego, co robią, o czym dowiesz się za chwilę. Ogólne idea jest taka, że plemnik rozwija się pomiędzy dwoma komórkami Sertolego. I rozwija się poprzez przedzieranie się pomiędzy dwoma komórkami w kierunku światła. Przy okazji, ta przestrzeń to środek przewodu, tak, jak na przykład w przypadku węża ogrodowego, mamy przestrzeń, przez którą przepływa woda. Pomówmy teraz o szczegółach tych procesów. Powiększmy ten fragment, moglibyśmy wybrać każdy inny wzdłuż tych kanalików, ponieważ wszędzie zachodzi ten sam proces. Ale powiedzmy, że tutaj mamy komórkę Sertolego oraz tutaj taką samą komórkę po drugiej stronie. Oznaczę literą "S" komórkę Sertolego, ten jasnoniebieski kolor to wspomniana warstwa mięśni gładkich, która wytwarza ruch perystaltyczny. Czym jest ta fioletowa komórka? Nazywamy ją spermatogonium, i te komórki znajdują się pomiędzy każdymi komórkami Sertolego. Są one prekursorem dojrzałego plemnika i tak naprawdę komórką rozrodczą, z której powstaje plemnik przez różne stadia rozwojowe w procesach nazywanych różnicowaniem, do momentu, aż powstanie plemnik. Mógłbyś pomyśleć "Dobra, co jeśli spermatogonium będzie się różnicować do momentu, aż stanie się dojrzałym plemnikiem, co się stanie, gdy do tego dojdzie?" "Czy nie zabraknie nam spermatogonium?" Jest to bardzo dobre myślenie, problem ten, spermatogonium rozwiązuje poprzez mitozę, czyli podział na dwa spermatogonium, jedna z komórek będzie się różnicować w kolejną komórkę prekursorową na drodze rozwoju plemnika, natomiast druga pozostanie spermatogonium, aż do momentu podziału w kolejne dwie komórki, z których jedna będzie się różnicować, a druga pozostanie spermatogonium, i tak w kółko. Zacznijmy oficjalnie tutaj. Nasze spermatogonium podzieli się na drodze mitozy w jedną komórkę potomną, która zróżnicuje się w spermatocyt I rzędu. Narysujemy to. Pamiętaj, że druga komórka będzie pełnić funkcje spermatogonium. Spermatocyt I rzędu będzie musiał przejść przez to połączenie pomiędzy dwoma komórkami Sertolego, które nazywane jest obwódką zamykającą, i które tworzy efektywnie dwie odzielne części. Jedna tutaj, nazywana przedziałem podstawnym. Jako, że jest on "podstawny" to znajduje się bliżej podstawy komórek Sertolego oraz druga część, przedział wewnątrzkanalikowy, który znajduje się w świetle kanalika, o czym mówiliśmy wcześniej. I jako, że te przedziały są ściśle oddzielone przez obwódkę zamykającą, panuje w nich całkowicie inne środowisko chemiczne. Znajdują się w nich różne cząsteczki przenoszące informacje oraz białka krążące dookoła nich. Pomaga to każdej z części stworzyć odpowiednie środowisko rozwoju dla innego stadium rozwoju plemnika. Wracając do obwódki zamykającej. W pewnym sesnie, wyczuwa ona spermatocyt I rzędu, który się do niej zbliża, prowadząc do jej otwarcia, co umożliwia przejście na drugą stronę i rozpoczęcie wzrostu poprzez zwiększenie swojej cytoplazmy. Staje się tutaj gotowy do podziału i zróżnicowania w dwa spermatocyty II rzędu. W tym czasie obwódka zamykająca reformuje się szybko, jak tylko spermatocyt I rzędu przejdzie przez nią. Robi to, aby nie doszło do zbyt dużego przecieku pomiędzy dwoma przedziałami, a panujące w nich środowiska nie zmnieniły się zbytnio. Wracając do spermatocytu I rzędu. Przeszedł przez obwódkę zamykającą, nie zmieniając się zbytnio, oprócz niewielkiego zwiększenia zawartości cytoplazmy. Dalej podzieli się i zróżnicuje na dwa spermatocyty II rzędu. Pojawia się całkiem spora różnica pomiędzy podziałem, jakiemu ulega spermatogonium, aby wyprodukować spermatocyt I rzędu oraz spermatogonium, doszło tu do mitozy. Natomiast podział, w którym spermatocyt I rzędu dzieli się i tworzy dwa spermatocyty II rzędu to mejoza. Bardzo podobne nazwy - mitoza i mejoza, jednak podczas mitozy dochodzi do powiększenia komórki i podziały na dwie indentyczne komórki potomne, które są identyczne pod względem genetycznym do komórki matki. W przypadku mejozy do każdej komórki potomnej przekazywana jest połowa chromosomów. Każdy spermatocyt I rzędu posiada 23 pary chromosomów, a każdy chromosom jest parą dwóch siostrzanych chromatyd. Prawdopodobnie zauważyłeś, że te chromosomy ulegają procesowi crossing-over. Mamy tu wymieszanie różowego i niebieskiego z homologicznych chromosomów od mamy i taty. Zapamiętaj, że spermatocyty I rzędu są wytwarzane ze spermatogonium na drodze mitozy, ale w pewnym momencie, spermatocyt I rzędu przechodzi mejozę. Profaza I rozpoczyna się w tych spermatocytach I rzędu, potem dochodzi do crossing-over w spermatocytach I rzędu, a następnie zachodzi metafaza I, anafaza I, telofaza I i cytokineza, czego skutkiem jest podział naszej komórki w dwa spermatocyty II rzędu. Kiedy dojdzie do zróżnicowania spermatocytów I rzędu w spermatocyty II rzędu, przekażą one każdej z komórek potomnych połowę swoich chromosomów. Wtedy, każda z powstałych komórek ma 23 chromosomy, każdy z chromatydą siostrzaną. Co dzieje się dalej? Mamy nasze spermatocyty II rzędu. Każdy z nich ma 23 chromosomy, w konfiguracji z chromatydą siostrzaną. Musi teraz dojść do dalszego podziału. Komórki te zróżnicują się w spermatydy, które zaczynają już powoli wyglądać jak plemniki, tworzone są dwie spermatydy na jeden spermatocyt II rzędu. W naszym przypadku będziemy mieli cztery, ale narysuje tylko spermatydy z jednego spermatocytu II rzędu. Narysowałem tylko dwa, zauważ, że te spermatydy są trochę bardziej osadzone w komórkach Sertolego. W taki sposób otrzymują dużą ilość substancji odżywczych. Jednak co ważne, różnicowanie ze spermatocytów II rzędu w spermatydy, zachodzi w drugiej części mejozy, nazywanej mejozą II. Mejoza I kończy się wcześniej, gdy ze spermatocytów I rzędowych powstają spermatocyty II rzędowe. Poprzez drugi krok tej mejozy dochodzi do redukcji ilości chromosomów o połowę. Zamiast 23 par chromosomów, każdy z chromatydą siostrzaną, nowo powstałe spermatydy mają 23 pojedyncze kopie chromosomów. Potrzebujemy, aby w plemników znajdowała się pojedyncza kopia chromosomu, ponieważ po zapłodnieniu komórki jajowej przez plemnik, komórka jajowa będzie posiadała również kopię każdego z chromosomów. Więc, gdy dojdzie do fuzji ich jąder komórkowych, powstajnie zestaw 23 par chromosomów. Jeden zestaw z plemnika ojca oraz jeden zestaw z komórki jajowej matki, to jest to co chcemy uzyskać. Przejdźmy teraz do ostatniego kroku, który ma miejsce w komórkach Sertolego. Spermatydy różnicują się w plemniki. Jeden plemnik na spermatydę powstaje w procesie nazywanym spermiogenezą. Każdy plemnik ma pojedynczą kopię każdego chromosomu. Zauważ, że jeden spermatocyt I rzędu wytwarza cztery plemniki. Pamiętaj, to co tutaj pokazalismy powinno zostać podwojone. Powinieneś widzieć dwa razy więcej plemników, ponieważ na rysunku pokazałem tylko produktu jednego ze spermatocytów II rzędu. Poniżej, mając świeżo powstały plemnik, nie skończyliśmy jeszcze całkowicie. Niedojrzały plemnik wciąż musi przejść drogę do najądrzy, aby stać się dojrzałym plemnikiem, w pełni zdolnym do przeprowadzenia procesu zapłodnienia. W najądrzach zyskuje mitochondria oraz długą wić. W tym momencie, jest gotowy do rozpoczęcia swojej podróży, w nadziei na zapłodnienie komórki jajowej.