Gametogenesis - Përkufizimi, Hapat (2023)

Çfarë është Gametogenesis? - Përkufizimi i gametogjenezës

• Gametogenesis (greqisht: gametes = martesë, gjenezë = origjinë) është krijimi i gameteve në organizmat që riprodhohen seksualisht.
• Ekzistojnë dy lloje qelizash në trupin e kafshëve që riprodhohen seksualisht, përkatësisht qelizat somatike dhe qelizat germinale.
• Të dy llojet e qelizave përmbajnë një numër diploid kromozomesh, por secila ka një fat të ndryshëm.
• Qelizat somatike sigurojnë një fazë të maturimit, rritjes dhe prodhimit të qelizave germinale, të cilat janë përgjegjëse për formimin e shumë organeve.
• Qelizat somatike shumohen vazhdimisht me ndarje mitotike. Në trupin e një kafshe, qelizat germinale krijojnë gonadat (testikujt dhe vezoret).
• Me ndihmën e ndarjeve të njëpasnjëshme mitotike dhe mejotike, këto qeliza krijojnë qeliza gamete. Gameta mashkullore quhet spermatozoide ose spermatozoid ndërsa gameta femërore quhet vezë ose vezë.
• Procesi i prodhimit të spermës quhet spermatogjenezë (greqisht: spermë = spermë ose spermë, gjenezë = origjinë), ndërsa procesi i prodhimit të vezëve quhet oogenesis (greqisht: oon = vezë, gjenezë = origjinë). Të dy proceset mund të hulumtohen në thellësi në tema të ndryshme.

spermatogjeneza

• Spermatogjeneza zhvillohet në gonadat ose testikujt mashkullorë. Testikujt e vertebrorëve përbëhen nga shumë tuba seminiferë të veshur me qeliza epiteliale germinale.
• Sperma prodhohet nga qelizat epiteliale të embrionit gjatë procesit të spermatogjenezës. Por në disa kafshë, si gjitarët dhe molusqet, etj., ka qeliza somatike të njohura si qelizat Sertoli që gjenden midis qelizave germinale.
• Qelizat Sertoli ofrojnë lëndë ushqyese për zhvillimin e spermës dhe ankorojnë qelizat për diferencim. Insektet nuk kanë qeliza Sertoli.
• Spermatogjeneza është një proces i vazhdueshëm që mund të studiohet lehtësisht në dy faza të dallueshme. 1. formimi i spermës. 2. spermatogjeneza.

1. Formimi i farës

Qelizat embrionale primare ose qelizat burimore i referohen qelizave embrionale mashkullore që krijojnë spermë. Qelizat primitive i nënshtrohen tre hapave të mëposhtëm për të krijuar spermë:

(i) Faza riprodhuese

• Qelizat primordiale ose qelizat germinale të padiferencuara kanë bërthama të mëdha të pasura me kromatinë.
• Këto qeliza shumohen përmes ndarjeve të shumta mitotike për të formuar spermatogonia (greqisht: spermë = spermë ose spermë, iku = pasardhës).
• Çdo spermatogonium është diploid dhe përmban dy herë më shumë kromozome se një gametë.

(ii) Faza e zhvillimit

• Gjatë fazës së zhvillimit, qelizat spermatogjene grumbullojnë lëndë ushqyese të bollshme dhe kromatinë.
• Aktualisht, çdo qelizë spermatogjene quhet spermatocit primar.

(iii) Faza e maturimit

• Spermatocitet primare janë gati t'i nënshtrohen ndarjes ose maturimit të parë mejotik. Kromozomet homologe fillojnë të çiftohen (sinapset), çdo kromozom homolog ndahet gjatësore dhe shkëmbimi i materialit gjenetik ose kryqëzimi ndodh midis kromatideve të kromozomeve homologe përmes formimit të kryqëzimeve.
• Në fillim të ndarjes, sasia e ADN-së kopjohet. Nga ndarja e parë mejotike ose homotipike krijohen dy spermatocite dytësore.
• Çdo spermatocit sekondar përbëhet nga kromozome x dhe është haploid. Çdo spermatocit sekondar i nënshtrohet një maturimi të dytë, ndarjes së dytë mejotike ose ndarjes heterotipike, duke prodhuar dy spermatozoa.
• Kështu, një ndarje ose maturim mejotik krijon katër spermatide haploide nga një spermatogonium diploid.
• Këto qeliza spermatozoide nuk mund të funksionojnë drejtpërdrejt si gamete, kështu që ato duhet të kalojnë në procesin e mëvonshëm, spermatogjenezën.

2. Spermiogjeneza

Spermogjeneza i referohet shndërrimit ose diferencimit të spermës në spermatozoid. Meqenëse spermatozoidet ose spermatozoidet janë qeliza shumë aktive dhe të lëvizshme, materiali i tepërt hiqet nga sperma në zhvillim për të maksimizuar lëvizshmërinë e spermës. Për të reduktuar peshën e spermës, spermatidet i nënshtrohen ndryshimeve të mëposhtme:

(i) Ndryshimet në thelb

• Në shumë kafshë, bërthama humbet ujin nga lëngu bërthamor, tkurret dhe merr forma të ndryshme.
• Tek njerëzit dhe demat, bërthama e spermës bëhet sferike dhe rrafshohet anash. Bërthama e spermës së minjve dhe amfibëve ka formën e një qelize sperme me një majë të mprehtë.
• Tek zogjtë dhe molusqet, thelbi është i përdredhur në një spirale në formën e një tapashjeje. Në molusqet bivalve, bërthama e spermës është sferike.
• Forma e bërthamës përcakton gjithashtu formën e kokës së spermës, e cila është e optimizuar për shtytje aktive përmes ujit.
• Përmbajtja e ARN-së e bërthamës dhe bërthamës është zvogëluar në mënyrë drastike.
• ADN-ja bëhet më e kondensuar, ndërsa materiali i kromatinës zvogëlohet në vëllim.

(ii) Formimi i akrozomeve

• Akrozoma ndodhet në pjesën e përparme të bërthamës së spermatozoidit dhe përmban enzima proteazë që lehtësojnë hyrjen e spermatozoidit në qelizën vezë. Aparati Golgi prodhon akrozomin.
• Për të prodhuar akrozomin, aparati Golgi mblidhet pranë skajit të përparmë të bërthamës së spermës.
• Një ose dy vakuola të aparatit Golgi zmadhohen dhe zënë hapësirën midis tubave. Brenda vakuolës, një granulë e trashë e njohur si një granulë preakrozomale zhvillohet menjëherë pas kësaj.
• Leblond (1955) zbuloi mukopolisakaride preakrosomale granulare. Granula preakrozomale ngjitet në skajin e përparmë të bërthamës dhe rritet në akrozomë.
• Membranat e vakuolave ​​të Golxhit krijojnë mbështjellësin e dyfishtë (njësia e membranës lipoproteinike) dhe strukturën si kapak të spermës që rrethon akrozomin.
• Gjatë pushimit të Golxhit, pjesa tjetër e aparatit të Golxhit tkurret dhe nxirret nga sperma.
• Ndërmjet akrozomit dhe bërthamës në spermën e disa kafshëve zhvillohet një kon akrozomi ose trup fusiform.

(iii) Centriolet

• Pas bërthamës, dy centriolat e spermës janë të vendosura njëra pas tjetrës.
• Pjesa e përparme quhet centriola proksimale ndërsa pjesa e pasme quhet centriola distale.
• Centriola distale bëhet trupa bazale dhe krijon filamentin boshtor të spermës.
• Fijet boshtore ose flagelumi përbëhet nga dy fije gjatësore në qendër dhe nëntë fije në buzë.
• Në pjesën e mesme të spermatozoidit ndodhet centriola distale dhe baza e filamentit aksial.
• Mitokondria e spermatoidit bashkohet dhe mbështillet rreth filamentit boshtor në një model spirale.
• Gjatë spermatogjenezës, pjesa më e madhe e pjesës citoplazmike të spermës hidhet poshtë, me përjashtim të bërthamës, akrozomit, centriolës, mitokondrive dhe filamentit aksial.

oogjenezë

Oogjeneza ndodh në qelizat germinale origjinale të epitelit germinal të vezores, ku zhvillohet procesi i oogjenezës. Oogjeneza përbëhet nga tri fazat e mëposhtme të përmendura më poshtë: 1. faza e proliferimit. 2. faza e zhvillimit. 3. faza e maturimit

1. Faza e përhapjes

• Qelizat germinale primordiale ndahen në mënyrë të përsëritur për të krijuar oogonia (Gr., oon=ovule).
• Oocitet shumohen me ndarje mitotike dhe krijojnë ovocitet parësore që kalojnë fazën e rritjes.

2. Faza e zhvillimit

• Faza e zhvillimit të oogjenezës është dukshëm më e gjatë se faza e zhvillimit të spermatogjenezës.
• Gjatë fazës së zhvillimit, ovociti primar zgjerohet jashtëzakonisht. Fillimisht, veza primare e bretkosës ka një diametër prej rreth 50 mm, por pas fazës së rritjes, diametri i vezës së pjekur rritet në mes 1000 mm dhe 2000 mm.
• Në ovocitin primar, një sasi e konsiderueshme lipidesh dhe proteinash grumbullohet në formën e të verdhës së verdhë, e cila, për shkak të peshës së lartë (ose gravitetit), tenton të përqendrohet në bazën e vezës për të formuar polin e embrionit.
• Zakonisht, pjesa e citoplazmës që përmban pronukleusin e vezës mbetet e ndarë nga e verdha dhe ndodhet në polin e kafshëve të vezës.
• Citoplazma e ovocitit është e bollshme në ARN, ADN, ATP dhe enzima. Për më tepër, në citoplazmën e ovocitit janë të përqendruara mitokondri, aparati Golgi, ribozomet etj.
• Në disa vezë (vezë amfibësh dhe zogjsh), mitokondritë grumbullohen së bashku në citoplazmën e ovocitit për të formuar retë mitokondriale.
• Gjatë fazës së zhvillimit, bërthama e ovocitit primar pëson ndryshime të rëndësishme.
• Bërthama e zmadhuar e shkaktuar nga rritja e nukleoplazmës njihet si vezikula germinale.
• Për shkak të sintezës së tepërt të ARN ribozomale nga rADN në rajonin organizues bërthamor të kromozomeve, bërthama zmadhohet ose rritet në numër.
• Për shkak të sintezës së ARN-së ribozomale, bërthama ose vezikula germinale e ovocitit primar të Triturus përmban 600 bërthama, ajo e Siredonit ka 1000 bërthama dhe ajo e Xenopus ka 600 deri në 1200 bërthama.
• Transformimi i kromozomeve në kromozome me topth të madh lidhet drejtpërdrejt me rritjen e transkriptimit të molekulave të mRNA dhe sintezën e proteinave aktive në citoplazmë.
• Kur citoplazma dhe bërthama e ovocitit primar të kenë përfunduar zhvillimin, ajo është gati për fazën e maturimit.

3. Faza e pjekjes

• Faza e maturimit shoqërohet me ndarjen ose maturimin mejotik. Reparti i maturimit të ovocitit primar është drastikisht i ndryshëm nga ai i spermës.
• Këtu, pas ndarjes mejotike të bërthamës, citoplazma e ovocitit ndahet në mënyrë të pabarabartë për të prodhuar një vezë gjigante haploide dhe tre trupa të vegjël polare haploidë, ose polocite.
• Rëndësia e kësaj forme të shpërndarjes së pabarabartë për vezën është e madhe. Nëse veza mëmë mund të kishte pësuar ndarje të barabartë, ushqimi i ruajtur do të ishte ndarë në mënyrë të barabartë midis katër qelizave bija, të cilat mund të ishin të pamjaftueshme për embrionin në zhvillim.
• Prandaj, këto ndarje të pabarabarta sigurojnë që një nga katër qelizat bijë të përmbajë mjaft citoplazmë dhe rezerva ushqimore për embrionin në zhvillim.

(i) Dividend për afatin e parë

• Gjatë ndarjes së parë të maturimit ose mejozës, kromozomet homologe në bërthamën e ovocitit primar i nënshtrohen çiftëzimit ose sinapsit, dyfishimit, formimit të kiazmës dhe kryqëzimit.
• Pasi thyhet membrana bërthamore, kromozomet dyvalente lëvizin në pole të kundërta për shkak të tkurrjes së fibrave të kromozomeve.
• Retikulumi endoplazmatik krijon një mbështjellës të ri bërthamor që rrethon kromozomet e bijës.
• Pas kariokinezës, ndodh citokineza e pabarabartë, duke rezultuar në formimin e një trupi të vogël polar haploid ose polocitit dhe një ovocit haploid sekondar ose lobit të madh.

(ii) Ndarja e dytë mejotike

• Oociti haploid sekondar dhe i pari shumëqelizor i nënshtrohen ndarjes së dytë mejotike.
• Oociti sekondar i nënshtrohet një ndarjeje të dytë mejotike, duke rezultuar në formimin e një veze të pjekur dhe një poliociti të dytë.
• Qeliza e parë polare diferencohet në dy qeliza të poleve dytësore gjatë ndarjes së dytë mejotike. Ndërsa veza haploide përgatitet për fekondim, këto qeliza polare shkëputen nga veza dhe degjenerohen.

Struktura e vezës së zier.

Veza e pjekur ka një strukturë qelizore dhe përbëhet nga pjesët e mëposhtme:

1. Plasmamembraan

• Qeliza vezë në zhvillim është e mbështjellë nga një njësi membranore e quajtur membranë plazmatike.
• Ai përbëhet nga një shtresë proteine ​​e jashtme dhe e brendshme.
• Të dyja shtresat kanë një trashësi prej 50Ao.
• Midis shtresave proteinike është një shtresë lipidike 60Ao e trashë.

2. Membranat primare të vezëve

• Përveç membranës plazmatike, vezët e shumicës së kafshëve, përveç sfungjerëve dhe disa gastropodëve, përbëhen nga membrana të tjera vezësh shtesë.
• Membrana e parë dhe e dytë e një veze, përkatësisht.
• Membrana kryesore e vezës sekretohet nga vetë veza rreth membranës plazmatike.
• Membrana kryesore e vezës quhet membrana e të verdhës së vezës tek insektet, molusqet, amfibët dhe zogjtë, por dermis tek tunikat dhe peshqit.
• Membrana ekuivalente në vezët e gjitarëve quhet zona pellucida.
• Mukoproteinat dhe proteinat fibroze janë të pranishme në membranën viteline.
• Më vonë në zhvillim, një hendek i quajtur hapësira periviteline formohet midis membranës plazmatike dhe membranës viteline, megjithë lidhjen tipike të ngushtë të membranës viteline me membranën plazmatike.

3. Membranat dytësore të vezëve

• Duke rrethuar membranat primare të vezës, indet ovariane sekretojnë membranat dytësore të vezës.
• Ekskeletet e amfibëve janë bërë nga xhelatinë, ndërsa insektet, shiritat e detit dhe ciklozomet janë bërë nga kitina.

4. Membranat terciare të vezëve

• Membranat terciare të vezëve bëhen nga tubi fallopian ose organe të tjera riprodhuese femërore.
• Amfibët kanë mbulesa xhelatinoze, peshqit elasmobrachyta kanë një kapsulë të fortë me brirë dhe zogjtë kanë albuminë, membrana guaska dhe një guaskë gëlqerore.

5. Ooplazma

• Ooplasma i referohet materialit qelizor që gjendet në një vezë. Ooplasma ruan shumë energji në formën e një të verdhë veze, në të cilën mund të hyjë në rast urgjence.
• Përveç një lipoproteine ​​dhe granula pigmenti, përbërja plotësohet me ujë, ARN, ribozome, mitokondri dhe përfshirje të tjera qelizore.
• Në korteks, shtresa e jashtme e ooplazmës shihen granula të shumta kortikale dhe mikrovila.
• Të formuara kur membrana plazmatike shtyhet nga jashtë, mikrovilet ndihmojnë në transportimin e lëndëve ushqyese dhe substancave të tjera nga qelizat e folikulit në vezën në zhvillim.
• Granulat kortikale janë entitete sferike të madhësive të ndryshme. Në krahasim, vezët e bretkosave janë vetëm 2.0 metra të gjata, ndërsa vezët e iriqit të detit janë të gjata 8.0 metra.
• Aparati Golgi është burimi i granulave në korteks, të cilat janë të mbyllura nga membrana unitare.
• Vezët e iriqëve të detit, bretkosave, peshqve, bivalvave, disa anelideve dhe disa gjitarëve janë gjetur se përmbajnë mukopolisakaride acidike të grimcuara, homogjene.
• Nga ana tjetër, njerëzit, brejtësit, derrat, kërmijtë, amfibët urodel, insektet dhe vezët e shpendëve nuk i kanë ato.

Përmbajtja e të verdhës së ooplazmës

Armsma mund të përmbajë pak a shumë të verdhë veze, në varësi të varietetit. Llojet e ndryshme të vezëve identifikohen në bazë të sasisë së të verdhës së vezëve.

• mikrorizuar: Microlechithal i referohet vezëve me një sasi jashtëzakonisht të vogël të verdhë veze, të tilla si ato të shtruara nga gjitarët euterikë si Amfioxus.
• mesolecital: Vezët dhe vezët me sasi mesatare të verdhë veze, si ato të Petromyzës, Dipniut dhe Amfibit quhen mezolekitale.
• makrolecita: Myksina, peshqit kërcorë dhe kockorë, zvarranikët, zogjtë dhe Monotremata bëjnë vezë që konsiderohen makroleiktalike sepse përmbajnë një sasi të madhe të verdhë veze. Përveç kësaj, shpërndarja e të verdhës së verdhë në ooplazmë lejon ndarjen e mëtejshme të vezëve në dy klasa të ndryshme.
  1. homoseksualiteti: Vezët e ekinodermave dhe kafshëve të tjera homolecitike kanë një përmbajtje të verdhë veze të shpërndarë në mënyrë të barabartë në të gjithë ooplazmën.
  2. heteroleksike: Vezët heterolecitike kanë një të verdhë veze që nuk shpërndahet në mënyrë të barabartë në ooplasm. Ka shumë forma të ndryshme të vezëve heteroletale.
     1. telecitale: Telolocithal i referohet gjendjes ku e verdha e vezës është e përqendruar në dysh, duke krijuar grupin e mikrobeve. Vezët mund të variojnë nga telocitike të lehta (si tek amfibët) në ekstreme (p.sh. pulat dhe zogjtë e tjerë). E verdha e vezëve makrolekitale dhe shumë telocitale është jashtëzakonisht e bollshme, duke zënë pothuajse të gjithë vezën, me përjashtim të një disku të vogël të citoplazmës. Vezët e peshqve, zvarranikëve dhe zogjve përmbajnë një disk mikrob në citoplazmën e tyre që përmban bërthamën e zigotit.
     2. pika qendrore: Vezët që janë centrocitare e kanë të verdhën e përqendruar në qendër të ooplazmës, siç janë vezët e insekteve.

Cili është ndryshimi kryesor midis gametogjenezës mashkullore dhe femërore?

• tregues: Gametogjeneza mashkullore është prodhimi dhe zhvillimi i spermës ose spermës ndërsa gametogjeneza femërore është prodhimi dhe zhvillimi i vezëve ose gameteve. Prandaj, ky është ndryshimi kryesor midis gametogjenezës mashkullore dhe femërore.
• Madhësia e gametës:Gametogjeneza mashkullore gjithashtu krijon qeliza të vogla ndërsa gametogjeneza femërore krijon qeliza të mëdha.
• shkathtësi: Lëvizshmëria është një tjetër dallim midis gametogjenezës mashkullore dhe femërore pasi gametogjeneza mashkullore zakonisht krijon qeliza lëvizëse ndërsa gametogjeneza femërore krijon qeliza të palëvizshme.
• Rezervoni ushqimin:Përveç kësaj, sperma e prodhuar nga gametogjeneza mashkullore konservoi ushqimin, por vezët e prodhuara nga gametogjeneza femërore jo.
• në kafshë:Gametogjeneza mashkullore në kafshë njihet si spermatogjenezë ndërsa gametogjeneza femërore njihet si oogjenezë.
• Pamja tek kafshët:Gametogjeneza mashkullore zhvillohet në testikuj ndërsa gametogjeneza femërore zhvillohet në vezore. Prandaj, ky është një tjetër ndryshim i rëndësishëm midis gametogjenezës mashkullore dhe femërore.
• Qelizat paraardhëse të kafshëve:Spermatocitet janë qelizat paraardhëse për gametogjenezën mashkullore ndërsa qelizat vezë janë qelizat paraardhëse për gametogjenezën femërore te kafshët.
• I ZËNË: Gametogjeneza mashkullore tek kafshët është një proces i vazhdueshëm ndërsa gametogjeneza femërore jo.
• Faza e zhvillimit:Tek kafshët, gametogjeneza mashkullore ka një periudhë të shkurtër zhvillimi ndërsa gametogjeneza femërore ka një fazë të gjatë zhvillimi.
• Totali i gameteve të prodhuara:Për më tepër, gametogjeneza mashkullore prodhon katër qeliza spermatozoide për qelizë burimore ndërsa gametogjeneza femërore prodhon një qelizë vezë për qelizë burimore.
• kondensimi bërthamor:Bërthama e spermës i nënshtrohet kondensimit bërthamor ndërsa bërthama e vezës jo.
• Paraqitja në bimë:Një tjetër ndryshim midis gametogjenezës mashkullore dhe femërore është se gametogjeneza mashkullore zhvillohet në antheridia bimore ndërsa gametogjeneza femërore zhvillohet në argegonia.
• Prodhimi Gamete:Në gametogjenezën mashkullore, gametet prodhohen në tubin e polenit ndërsa në gametogjenezën femërore, gametet prodhohen në qeskën embrionale të ovulës.
• Numri i gameteve të prodhuara:Për më tepër, gametogjeneza mashkullore prodhon dy qeliza spermatozoide ndërsa gametogjeneza femërore prodhon një vezë të vetme.