Gametogenesi: il processo di gametogenesi: spermatogenesi e oogenesi

Leggi questo articolo per conoscere la spermatogenesi, la formazione dell'oogenesi, i tipi di uova e il processo di gametogenesi!

La gametogenesi è il processo attraverso il quale le cellule sessuali maschili e femminili o i gameti, cioè gli spermatozoi e gli ovuli, si formano rispettivamente nelle gonadi maschili e femminili (testicoli e ovaie).

I gameti differiscono dalle cellule somatiche in quanto i loro nuclei contengono metà del numero di cromosomi (aploide) trovati nei nuclei delle cellule somatiche. La meiosi costituisce la parte più significativa del processo di gametogenesi. La gametogenesi per la formazione di spermatozoi è detta spermatogenesi, mentre quella degli ovuli è chiamata oogenesi.

I. Spermatogenesi:

Spermatogenesi si verifica nei tubuli seminiferi dei testicoli. L'epitelio germinale dei tubuli seminiferi è costituito in gran parte da cellule germinali primarie cuboidali e da cellule somatiche chiamate cellule Sertoli (cellule infermieristiche). Spermatogenesi comprende la formazione di spermatidi e spermatozoi.

I. Formazione di spermatidi:

Comprende le seguenti fasi:

(a) Fase di moltiplicazione:

Le cellule germinali primordiali indifferenziate subiscono ripetute divisioni mitotiche e producono spermatogoni. Ogni spermatogonio è diploide (2N).

(b) Fase di crescita:

In questa fase, le cellule spermatogoniali crescono attivamente in uno spermatocita primario più grande ottenendo nutrimento dalle cellule infermieristiche.

(c) Fase di maturazione:

Ogni spermatocita primario subisce due divisioni successive, chiamate divisione della maturazione. La prima divisione di maturazione è meiotica. Quindi, lo spermatocita primario si divide in due cellule figlie aploidi chiamate spermatociti secondari. Entrambi gli spermatociti secondari ora subiscono una seconda divisione di maturazione che è di natura mitotica per formare quattro spermatidi aploidi. E Formazione di spermatozoi (Spermiogenesi).

La trasformazione degli spermatidi in spermatozoi si chiama spermiogenesi o spermateliosi. Gli spermatozoi sono in seguito conosciuti come spermatozoi. Durante questa fase gli spermatidi subiscono modifiche nella forma e cambiamenti nella posizione relativa. Le modifiche possono essere riassunte come sotto:

Cambiamenti nel nucleo:

Il nucleo perde acqua dalla linfa nucleare, si restringe e assume forme diverse nei diversi animali. I contenuti di RNA del nucleo e del nucleolo sono notevolmente ridotti. Il DNA diventa più concentrato e il materiale della cromatina diventa strettamente imballato in un piccolo volume.

Formazione dell'acrosoma:

L'acrosoma si trova sul lato anteriore del nucleo dello sperma e contiene enzimi proteasi che aiutano la sua facile penetrazione all'interno dell'uovo. L'acrosoma è derivato dal complesso di Golgi di uno spermatide.

Formazione di coda:

Il centrosoma dello spermatide è costituito da due centrioli. Durante la spermiogenesi i due centrioli degli spermatidi si dispongono uno dopo l'altro dietro al nucleo. Quello anteriore è noto come centriolo prossimale e quello posteriore è noto come centriolo distale e la parte basale del filamento assiale si trova nel pezzo medio degli spermatozoi. I mitocondri degli spermatidi si fondono e ruotano a spirale attorno al filamento assiale.

II. oogenesi:

Si verifica nelle ovaie (gonadi femminili). L'oogenesi è completata nelle seguenti tre fasi successive:

(a) Fase di moltiplicazione:

Per l'oogenesi, alcune cellule dell'epitelio germinale diventano di grandi dimensioni e si moltiplicano mitoticamente da una popolazione di cellule madri di uova o di oogonie. L'oogonia ora proietta nello stroma dell'ovaia come una corda, il tubo d'uovo di Pfluger che diventa in seguito una massa rotonda, il nido dell'uovo.

Una cellula nel nido dell'uovo cresce e diventa l'ovocita principale che è l'uovo futuro. L'altra oogonia nel nido forma l'epitelio follicolare, attorno all'oocita primario per proteggerlo e nutrirlo. La struttura, così formata, è chiamata follicolo ovarico (Graffian).

(b) Fase di crescita:

La fase di crescita dell'oogenesi è comparativamente più lunga della fase di crescita della spermatogenesi. In questa fase, la dimensione dell'ovocita primario aumenta enormemente. Il citoplasma dell'ovocita diventa ricco di RNA, DNA, ATP ed enzimi.

I mitocondri, l'apparato del Golgi, i ribosomi, ecc., Si concentrano nel citoplasma dell'ovocita. Il nucleo diventa anche grande a causa della maggiore quantità di nucleoplasma ed è chiamato vescicola germinale. Quando la crescita del citoplasma e del nucleo dell'oocita primario è completata, diventa pronta per la fase di maturazione.

(c) Fase di maturazione:

Ogni oocita primario subisce due divisioni di maturazione, prima meiotica e la seconda meiotica. Nella prima divisione meiotica, l'ovocita primario si divide in due cellule figlie aploidi molto diseguali: un grande oocita secondario e un piccolo polmone o un piccolo polmone. Nella seconda divisione della maturazione, il primo corpo polare può dividere per formare due secondi corpi polari.

L'ovocita secondario si divide nuovamente in due cellule figlie ineguali, un grande ootide e un secondo corpo polare molto piccolo. L'ootide diventa un ovulo aploide funzionale. Così da un oogonio si formano un uovo e tre corpi polari. L'ovulo, è il vero gamete femminile. I corpi polari non prendono parte alla riproduzione e, quindi, degenerano presto.

Differenziazione di Ova:

Le seguenti modifiche si verificano durante la differenziazione dell'ovocita nell'ovato:

(i) Cambiamenti nel nucleo:

Il nucleo dell'ovocita si ingrandisce principalmente a causa della produzione di una grande quantità di linfa nucleare. In ovociti di alcuni animali (ad es. Anfibi, rettili, uccelli, ecc.) Appaiono cromosomi di lampioni. Il nucleo di un ovocita in crescita aumenta notevolmente di dimensioni.

(ii) Cambiamenti nel citoplasma:

(a) I mitocondri sono meno numerosi negli ovociti giovani ma aumentano di numero durante la crescita dell'ovocita.

(b) corpi di Golgi. Negli ovociti maturi a volte scompaiono completamente. Indica che i corpi del Golgi sono stati trasformati in altre strutture.

(c) Reticulum endoplasmatico (ER). Negli ovociti maturi le membrane di ER di solito non hanno ribosomi ma sono perforate dai pori.

(d) granuli corticali. Questi sono corpi sferici circondati da una semplice membrana e contengono mucopolisaccaridi acidi. Negli ovociti maturi avviene la formazione di granuli corticali.

(e) Vitellogenesi. La sintesi del tuorlo negli ovociti primari si chiama vitellogenesi. Nei pesci e negli anfibi, la vitellogenesi avviene all'interno dei mitocondri modificati. In altri vertebrati, il tuorlo non è sintetizzato negli ovociti ma è prodotto nel fegato del corpo della femmina. Viene quindi trasportato in forma solubile attraverso il sangue alle cellule del follicolo degli ovociti dove viene infine depositato sotto forma di granuli di tuorlo o piastrine di tuorlo.

Ovum o uovo:

L'uovo maturo o il gamete femminile è di forma sferica. Il suo citoplasma è chiamato ooplasma contenente un grande nucleo, chiamato vescicola germinale. Il nucleo contiene un nucleolo prominente. Il citoplasma è avvolto da una membrana cellulare (membrana plasmatica).

La membrana che forma lo strato superficiale di un uovo è chiamata membrana vitellina (è la membrana dell'uovo primario, ad esempio, negli insetti, nei molluschi, negli anfibi e negli uccelli). Nei tunicati e nei pesci la membrana vitellina è conosciuta come il corion. Le uova dei mammiferi contengono membrane simili e in esse è conosciuta come la zona pellucida.

Uno stretto spazio perivitellinico è presente tra la zona pellucida e la membrana plasmatica. Le membrane secondarie dell'uovo sono secrete dai tessuti ovarici intorno alle membrane primarie dell'uovo. Sono composti da conchiglie chitinose in insetti, ascidie e ciclostomi o gelatine in anfibi.

Le membrane dell'uovo terziario sono secrete dall'ovidotto o dall'utero, ad es. Gelatina che protegge l'uovo di pesci ossei e anfibi e albume (albume d'uovo), membrane a guscio e il guscio poroso più calcareo esterno dell'uovo di rettili e uccelli. Il lato dell'ovulo che estrae i corpi polari è chiamato polo animale. Il lato opposto è chiamato polo vegetale.

Tipi di uova:

A. In base alla quantità di tuorlo, le uova sono dei seguenti tipi:

(i) Uova microlecitali:

Contengono quantità molto piccole di tuorlo, ad esempio uova di ricci di mare, tunicati, anfiosso. Nei marsupiali (canguro) e nei mammiferi euteri (uomo) le uova contengono pochissima quantità di tuorlo e quindi queste uova sono chiamate alecitali (quasi prive di tuorlo).

(ii) uova mesolecitali:

Queste uova contengono quantità moderate di tuorlo, ad esempio uova di Petromyzon (lampreda), polmone, rane e rospi.

(iii) uova macrolecitali:

Contengono una grande quantità di tuorlo, ad es. Uova di insetti, squali, pesci ossei, rettili, uccelli e mammiferi protopiani.

B. Sulla base della distribuzione del tuorlo nelle uova del citoplasma sono dei seguenti tipi:

(i) uova omolecitali:

Il tuorlo è uniformemente distribuito su tutto l'ooplasma (citoplasma dell'uovo) ad es. Uova di echinodermi e potocordati.

(ii) uova telecite:

Il tuorlo è concentrato nella metà vegetale, ad es. Uova di anfibi.

(iii) uova Meiecechal:

Il tuorlo è molto grande e occupa quasi l'intero ooplasma, lasciando libera solo una piccola area del citoplasma simile al disco per il nucleo, ad esempio uova di rettili, uccelli e mammiferi che depongono le uova.

(iv) Uova Centrolecitali:

Il tuorlo è localizzato al centro, ad es. Uova di insetti.