Ciri-ciri perkembangan sel telur dan sperma: analisis spermatogenesis dan oogenesis. Perbandingan Ciri-ciri Spermatogenesis dan Oogenesis Ciri-ciri Spermatogenesis Manusia

Spermatogenesis, seperti oogenesis, adalah penciptaan gamet secara bertahap pada perwakilan jenis kelamin yang berbeda. Proses pertama berarti pematangan sperma, proses kedua berarti sel telur.

Kualitas sel germinal mempengaruhi kemampuan bereproduksi. Jika spermatogenesis terganggu karena sebab apa pun, kehamilan tidak akan terjadi. Di bawah ini Anda dapat mengetahui bagaimana kedua proses tersebut berkembang, apa saja persamaan, perbedaannya, dan faktor apa saja yang mempengaruhi gangguannya.

Informasi umum tentang oogenesis dan spermatogenesis

Fungsi terpenting semua makhluk di planet ini adalah reproduksi, kelangsungan jenisnya. Selama reproduksi diri, organisme yang lahir mewarisi materi genetik dari orang tuanya secara merata, yang separuhnya akan diberikan kepada keturunannya, yang akan mewariskannya kepada generasi berikutnya, dan berkat fungsi inilah umat manusia terus berlanjut, dan semuanya. dimulai dengan peleburan sel germinal yang dihasilkan oleh organisme betina dan jantan.

Agar fusi dapat terjadi, diperlukan dua proses, yang oleh para ahli biologi disebut spermatogenesis dan oogenesis. Melihat kedua proses tersebut, perlu diperhatikan persamaan-persamaan yang menyatukan keduanya. Tahapannya disajikan di bawah ini:

• reproduksi. Pada tahap ini, gamet mulai membelah melalui mitosis. Penting untuk diingat bahwa sperma diproduksi pada pria sepanjang hidupnya sejak masa pubertas, pada wanita - pada tahap embrio;
• tinggi. Gamet selama periode perkembangan ini meningkat, berubah menjadi spermatosit, oosit orde 1. Oosit berukuran lebih besar karena mengumpulkan banyak zat bermanfaat yang dibutuhkan oleh embrio;
• pematangan. Pada tahap ini, spermatosit dan oosit orde 2 diidentifikasi, kemudian matang menjadi sel telur matang.

Perbedaan dan persamaan antar proses

Karakteristik komparatif dari masing-masing proses menunjukkan banyak persamaan dan perbedaan, karakteristik masing-masing proses.

1. Gametogenesis terjadi secara bertahap, termasuk reproduksi, peningkatan ukuran, dan pematangan gamet seksual. Untuk spermatogenesis, tahap pembentukan dianggap khas - tahap tambahan di mana sperma memperoleh bentuk khasnya, alat gerak.
2. Perbedaannya terletak pada jumlah sel - dari spermatosit orde 1 diperoleh 4 sel, dari oosit ordo yang sama - hanya satu.
3. Pembentukan telur terjadi secara siklis setiap 21-35 hari. Segera setelah mati (terjadi menstruasi), perubahan keseimbangan hormonal menciptakan kondisi (dorongan) untuk produksi dan pematangan hormon lain. Apalagi pelepasan sperma berlangsung lama sepanjang hidup.
4. Jumlah sel germinal bervariasi - sistem reproduksi pria pada pria menghasilkan hingga 30 juta sperma per hari, pada wanita - hingga 500 sel telur seumur hidup.
5. Spermatogenesis rentan terhadap faktor eksternal, yang disebabkan oleh letak anatomi testis.

Fitur Proses

Jika kita berbicara tentang ciri-ciri utama spermatogenesis dan oogenesis, kita perlu fokus pada jumlah gamet yang diperoleh. Pematangan sel pada pria ditujukan untuk pembelahan berulang, yang akan menghasilkan jumlah sperma yang banyak. Pada wanita, proses pematangan hanya menghasilkan 1 gamet.

Fitur adalah tugas gamet. Telur tumbuh dan mengumpulkan nutrisi yang dibutuhkan embrio jika pembuahan berhasil. Tugas utama sperma adalah menjaga mobilitas guna mengatasi kesulitan melalui tubuh wanita menuju sel telur guna membuahinya.

Ukuran gamet pada pria dan wanita berbeda, hal ini juga disebabkan oleh umur sel. Siklus hidup gamet betina lebih panjang dibandingkan siklus hidup sperma.

Mengingat kondisi yang menguntungkan, umur benih jantan hanya satu hari, namun sel telur tetap ada sepanjang perkembangan janin, hingga lahir.

Ciri-ciri oogenesis dan spermatogenesis

Memberikan karakteristik komparatif dari kedua proses tersebut, kami mengevaluasi spermatogenesis dan oogenesis berdasarkan:

• lokalisasi pembentukan: di testis, di ovarium (menurut jenis kelamin);
• gamet: sperma, telur;
• ukuran sel: 50-54 mikron, 120-138 mikron;
• aktivitas: bergerak, tidak bergerak;
• penampilan: berbentuk sendok dengan ekor, lonjong;
• akumulasi cairan nutrisi: jangan menumpuk, menumpuk;
• jenis pembelahan: selama mitosis, spermasit dan oosit diperoleh;
• fase pertumbuhan: untuk kedua proses tersebut sifat pertumbuhan sel germinal;
• tahap pematangan: selama meiosis, spermatid dan oosit diubah;
• jumlah fase: masing-masing 4 dan 3.

Dengan mempertimbangkan ciri-ciri komparatif, terdapat lebih banyak perbedaan antara kedua proses produksi gamet oleh organisme dari kedua jenis kelamin dibandingkan ciri-ciri yang serupa. Situasi ini dijelaskan oleh perbedaan tugas yang diberikan pada sperma dan gamet betina di masa depan.

Ciri khusus penting dari oogenesis, berbeda dengan spermatogenesis, adalah bahwa jumlah sperma yang mati dikompensasi setiap hari oleh sperma yang baru dibuat, namun pada wanita siklus ovarium memiliki keterbatasan.

Pada usia 40 tahun, persediaan oogonia yang tersedia habis, itulah sebabnya menopause dan infertilitas dimulai. Masa pastinya berbeda-beda pada setiap wanita dan bergantung pada kondisi eksternal dan internal.

Tahapan distribusi DNA

Pada tahap pembelahan sel kelamin, pemisahan kromosom terlihat secara detail. Pada tahap pembelahan, molekul DNA digandakan dalam inti sel, kemudian kromosom didistribusikan kembali. Redistribusi ini sedang dipertimbangkan secara bertahap.

Ada 4 tahap:

1. Terpendam. Dimungkinkan untuk memperhatikan inti dan untaian kromosom yang terpelintir. Dalam hal ini, kromosom ayah dan ibu berjauhan.
2. Zigotik. Kromosom orang tua bersentuhan dan bertukar gen.
3. Pachytennaya. Hubungan antara kromosom jenis kelamin diperkuat dan dipelintir satu sama lain.
4. Diplotennaya. Pada tahap ini, kromosom yang ada berlipat ganda dan membelah menjadi 2 pasang.

Meringkas apa yang telah dikatakan tentang spermatogenesis dan oogenesis, dapat dicatat bahwa dua proses terpenting tersebut bermuara pada produksi sel germinal. Banyak persamaan dalam prosesnya, namun terdapat juga perbedaan yang disebabkan oleh anatomi dan fungsi tubuh wanita dan pria.

Membandingkan kedua proses tersebut, kami menyimpulkan bahwa tujuannya sama - untuk mempersiapkan benih organisme heteroseksual untuk reproduksi, keberhasilan konsepsi keturunan, dan kelanjutan ras mereka sendiri. Mengingat tugas benih jantan dan betina berbeda, maka perkembangannya agak berbeda.

Gametogenesis tidak hanya mempengaruhi keberhasilan pembuahan, tetapi juga kesehatan generasi mendatang. Banyak faktor buruk yang dapat berdampak buruk pada gamet wanita dan pria, dan hal ini dapat menyebabkan infertilitas atau konsepsi janin dengan kelainan bawaan.

Sangat penting untuk memantau kesehatan Anda, merencanakan kehamilan, menjalani pemeriksaan preventif dan mengikuti anjuran dokter.

Gametogenesis atau perkembangan pra-embrio adalah proses pematangan sel germinal, atau gamet. Karena selama gametogenesis, spesialisasi sel telur dan sperma terjadi dalam arah yang berbeda, oogenesis dan spermatogenesis biasanya dibedakan.

Gametogenesis secara alami terdapat dalam siklus hidup sejumlah protozoa, alga, jamur, tumbuhan spora dan gymnospermae, serta hewan multiseluler. Pada beberapa kelompok, gamet mengalami reduksi sekunder (jamur berkantung dan basidia, tumbuhan berbunga). Proses gametogenesis telah dipelajari secara rinci pada hewan multiseluler.

Spermatogenesis adalah perkembangan sel germinal jantan (spermatozoa), yang terjadi di bawah pengaruh regulasi hormon. Salah satu bentuk gametogenesis.

Spermatozoa berkembang dari sel prekursor yang mengalami pembelahan reduksi (pembelahan meiosis) dan membentuk struktur khusus (akrosom, flagel, dll). Spermatogenesis bervariasi pada berbagai kelompok hewan. Pada vertebrata, spermatogenesis berlangsung sesuai dengan skema berikut: selama embriogenesis, sel germinal primer - gonosit - bermigrasi ke primordium gonad, di mana mereka membentuk populasi sel yang disebut spermatogonia. Dengan dimulainya masa pubertas, spermatogonia mulai berkembang biak secara aktif, beberapa di antaranya berdiferensiasi menjadi jenis sel lain - spermatosit orde pertama, yang memasuki meiosis dan, setelah pembelahan meiosis pertama, menimbulkan populasi sel yang disebut spermatosit orde kedua, yang selanjutnya mengalami pembelahan meiosis kedua dan membentuk spermatid; melalui serangkaian transformasi, sperma memperoleh bentuk dan struktur sperma selama spermiogenesis.

Oogenesis atau oogenesis (Yunani kuno ᾠόν - telur + γένεσις - kemunculan) - perkembangan sel reproduksi wanita - sel telur (telur).

Selama perkembangan embrionik tubuh, gonosit berpindah ke dasar gonad reproduksi wanita (ovarium), dan seluruh perkembangan lebih lanjut sel germinal wanita terjadi di dalamnya.

PERIODE OOGENESIS

Oogenesis terjadi dalam tiga tahap yang disebut periode.
Masa berkembang biak

Sesampainya di ovarium, gonosit menjadi oogonia. Oogonia melakukan masa reproduksi. Selama periode ini, oogonia membelah secara mitosis. Pada vertebrata (termasuk manusia), proses ini hanya terjadi selama perkembangan embrio betina.

Masa pertumbuhan

Sel kelamin pada periode ini disebut oosit orde pertama. Mereka kehilangan kemampuan untuk menjalani pembelahan mitosis dan memasuki profase I meiosis. Pada periode ini terjadi pertumbuhan sel germinal.

Ada 2 tahap dalam masa pertumbuhan:

Tahap pertumbuhan kecil(previtellogenesis) - volume nukleus dan sitoplasma meningkat secara proporsional dan sedikit. Dalam hal ini, hubungan nuklir-sitoplasma tidak terganggu. Pada tahap ini, sintesis aktif semua jenis RNA terjadi - ribosom, transpor, dan templat. Semua jenis RNA ini disintesis terutama untuk penggunaan di masa depan, yaitu. untuk digunakan oleh sel telur yang sudah dibuahi.

Tahap pertumbuhan besar(vitelogenesis) - volume sitoplasma oosit dapat meningkat puluhan ribu kali lipat, sedangkan volume nukleus sedikit meningkat. Dengan demikian, rasio nuklir-sitoplasma sangat berkurang. Pada tahap ini, kuning telur terbentuk pada oosit orde pertama. Menurut cara pembentukannya, kuning telur biasanya dibedakan menjadi eksogen dan endogen. Kuning telur eksogen yang melekat pada sebagian besar spesies hewan dibangun berdasarkan protein prekursor vitellogenin, yang memasuki oosit dari luar. Pada vertebrata, vitellogenin disintesis di hati ibu dan diangkut ke folikel yang mengandung oosit melalui pembuluh darah. Kemudian memasuki ruang yang mengelilingi oosit ( ruang periositik), vitellogenin diambil oleh oosit melalui pinositosis.

Masa pematangan

Pematangan oosit adalah proses melewati dua pembelahan meiosis (maturation Division) secara berurutan. Seperti disebutkan di atas, dalam persiapan pembelahan pematangan pertama, oosit menghabiskan waktu lama pada tahap profase I meiosis, saat pertumbuhannya terjadi.

Dari dua pembelahan pematangan, yang pertama pada sebagian besar spesies adalah reduksi, karena selama pembelahan inilah kromosom homolog menyebar ke dalam sel yang berbeda. Dengan demikian, setiap sel yang membelah memperoleh satu set kromosom setengah (haploid), di mana setiap gen hanya diwakili oleh satu alel.

Karena pembelahan pematangan pertama didahului oleh fase S, setiap kromosom yang menyimpang mengandung DNA dalam jumlah ganda (dua kromatid). Kromatid yang identik secara genetis ini menyebar ke sel saudara pada pembelahan pematangan kedua, yang bersifat sama (seperti pembelahan sel somatik pada umumnya). Setelah dua pembelahan pematangan, jumlah kromosom di setiap sel menjadi haploid (1n), dan jumlah total kromatin di setiap inti sel akan sama dengan 1c.

Spermatogenesis adalah proses perkembangan sel reproduksi pria yang diakhiri dengan pembentukan sperma. Spermatogenesis dimulai di bawah pengaruh hormon seks selama masa pubertas pada masa remaja dan kemudian berlangsung terus menerus, dan pada kebanyakan pria - hampir sampai akhir hayat.

Proses pematangan sperma terjadi di dalam tubulus seminiferus yang berbelit-belit, yang mencakup lebih dari 90% volume testis pria dewasa dewasa secara seksual, dan berlangsung selama 74 hari. Di dinding bagian dalam tubulus ada dua jenis sel - spermatogonia (sel spermatogenesis paling awal dan pertama, yang darinya, sebagai hasil pembelahan sel berturut-turut, sperma matang secara bertahap terbentuk melalui serangkaian tahapan) dan sel Sertoli yang memberi nutrisi .

Spermatogonia, yang mengandung satu set kromosom ganda, membelah, menyebabkan munculnya spermatosit tingkat pertama. Selanjutnya, sebagai hasil dari dua pembelahan berturut-turut, spermatosit urutan ke-2 terbentuk, dan kemudian spermatid (sel spermatogenesis tepat sebelum sperma). Selama pembelahan ini, jumlah kromosom berkurang setengahnya. Spermatid memasuki periode akhir spermatogenesis dan, setelah fase diferensiasi yang panjang, berubah menjadi spermatozoa. Hal ini terjadi melalui pemanjangan sel secara bertahap, perubahan, pemanjangan bentuknya, akibatnya inti sel spermatid membentuk kepala spermatozoa,
dan cangkang dan sitoplasma - leher dan ekor (lihat gambar). Pada fase terakhir perkembangan, kepala sperma berdekatan dengan sel Sertoli, menerima nutrisi darinya hingga matang sepenuhnya. Setelah itu, sperma yang sudah matang memasuki lumen tubulus testis dan kemudian ke epididimis, di mana mereka menumpuk dan dikeluarkan dari tubuh selama ejakulasi.

Jenis-jenis oogenesis

Oogenesis difus - perkembangan telur dapat terjadi di bagian tubuh mana pun (spons, coelenterata, cacing bersilia). Dalam oogenesis difus, oosit adalah sel fagositik; mereka tidak mensintesis atau mengakumulasi inklusi kuning telur, tetapi tumbuh karena asupan senyawa dengan berat molekul rendah dari fagolisosom. Oosit ini menghasilkan sejumlah besar enzim hidrolitik yang diperlukan untuk pencernaan struktur yang difagositosis.

Oogenesis terlokalisasi - perkembangan telur terjadi di gonad wanita - ovarium.

Oogenesis soliter - oosit dapat berkembang tanpa partisipasi sel makanan tambahan (beberapa coelenterata, cacing, moluska). Pada saat yang sama, sel germinal yang sedang tumbuh kehilangan unsur-unsur tambahan; protein kuning telur dan RNA disintesis oleh mereka secara mandiri. Oosit menerima semua yang diperlukan untuk sintesis makromolekul dari lingkungan (rongga gonad) dalam bentuk senyawa sederhana dengan berat molekul rendah.

Oogenesis pencernaan - perkembangan oosit terjadi dengan partisipasi sel pemberi makan tambahan.

Oogenesis nutrisi - oosit dikelilingi oleh trofosit (sel perawat) yang terhubung dengannya melalui jembatan sitoplasma (cacing tingkat tinggi, serangga). Trofosit adalah sel germinal yang diaborsi, mis. memiliki asal usul yang sama dengan oosit. Untuk satu oosit terdapat sejumlah besar sel perawat yang memasok RNA ke sel germinal. Trofosit tidak mengambil bagian dalam vitellogenesis: kuning telur terbentuk karena asupan zat bermolekul tinggi dari luar.

Oogenesis folikular - oosit yang sedang tumbuh dikelilingi oleh sel-sel folikuler (berasal dari somatik), yang bersama-sama membentuk struktur fungsional - folikel (sebagian besar hewan, termasuk semua chordata). Sel folikel tidak berpartisipasi dalam sintesis protein kuning telur; semua jenis RNA disintesis di oosit itu sendiri. Pengecualiannya adalah sel folikel burung dan kadal, yang mensintesis RNA untuk oosit.

SPERMATOGENESIS

Fungsi generatif, atau spermatogenesis, terdiri dari 4 tahap: 1) reproduksi; 2) pertumbuhan; 3) pematangan; 4) pembentukan, atau spermiogenesis.

Tahap 1 - reproduksi. Selama tahap pertama, pembelahan mitosis spermatogonia terjadi. Di antara spermatogonia, sel induk tipe A dibedakan - gelap, cadangan, tidak membelah; sel semi-punca tipe A berwarna terang, membelah dengan cepat, intinya memiliki kromatin yang lebih longgar dan nukleolus yang berbatas tegas. Dengan pembelahan sel A ringan, sel pembeda tipe A dan B terbentuk. Sel tipe B dibedakan berdasarkan ukuran inti yang sedikit lebih besar dan gumpalan kromatin yang lebih kasar.

Membedakan sel muncul dalam bentuk rantai syncytium, atau klon, yaitu sel mulai membelah, tetapi tidak saling menjauh, karena dihubungkan oleh jembatan sitoplasma. Kemudian rantai spermatogonia syncytium, atau klon, melewati zona persimpangan ketat yang sedikit terbuka ke bagian adluminal dan memasuki tahap ke-2 - tahap pertumbuhan. Mulai saat ini, mereka disebut spermatosit orde 1.

Tahap pertumbuhan. Tahap ini terdiri dari 5 fase: 1) leptoten:- 2) sinapten; 3) pachytenes; 4) diploten; 5) diakinesis.

Leptoten ditandai dengan fakta bahwa kromosom spermatosit mengalami speratisasi dan menjadi terlihat seperti benang tipis.

Sinapten, atau zigoten, terletak pada kenyataan bahwa kromosom homolog bersatu berpasangan (konjugasi), membentuk bivalen di mana terjadi persilangan dan pertukaran gen antar kromosom.

Pachytena dicirikan oleh fakta bahwa kromosom bivalen mengalami spiralisasi lebih lanjut, penebalan dan pemendekan.

Diplotena terletak pada kenyataan bahwa kromosom bivalen dan kromatid kromosom mulai menyimpang, muncul celah di antara keduanya, tetapi mereka tetap terhubung satu sama lain di wilayah persilangan.

Diakinesis ditandai dengan spiralisasi lebih lanjut dari kromosom bivalen dan pembentukan tetrad. Dari setiap bivalen terbentuk satu tetrad, terdiri dari 4 kromatid, atau monad. Sebanyak 23 tetrad terbentuk.

Tahap pematangan. Tahapan pematangan meliputi 2 divisi (divisi pematangan 1 dan divisi pematangan 2).

Pembagian pematangan dimulai dengan metafase. Pada spermatosit orde pertama, tetrad berbaris pada bidang ekuator sedemikian rupa sehingga separuh (angka dua) tetrad menghadap salah satu kutub sel, dan separuh lainnya menghadap kutub lainnya. Setelah ini, anafase dimulai, di mana pasangan bergerak menuju kutub sel. Kemudian terjadi telofase, yang menghasilkan terbentuknya 2 sel baru yang disebut spermatosit orde 2. Setiap spermatosit orde 2 mengandung 23 pasangan (kumpulan kromosom diploid).

Pembelahan pematangan ini juga dimulai dengan metafase, di mana pada spermatosit urutan ke-2, angka dua berbaris di bidang ekuator sedemikian rupa sehingga separuh angka dua (monad, atau kromatid) menghadap salah satu kutub sel, dan kutub lainnya. setengah menghadap yang lain. Selama anafase, kromatid bergerak menuju kutub spermatosit orde 2. Akibat telofase, setiap spermatosit orde 2 menghasilkan 2 spermatid yang masing-masing mengandung satu set kromosom haploid.

Tahap pembentukan . Selama tahap pembentukan, atau spermiogenesis, spermatid terbenam dalam relung sustentosit. Pada kutub inti spermatid yang menghadap sustentosit terdapat kompleks Gelgi.

dan di kutub yang berlawanan adalah pusat seluler yang terdiri dari 2 sentriol.

Kompleks Golgi diubah menjadi butiran padat, yang tumbuh menutupi bagian anterior nukleus. Topi ini disebut akroblastoma dan merupakan karakteristik rhmatid awal. Di tengah akroblas spermatid akhir, terbentuk tubuh padat yang disebut akrosom. DI DALAM Akrosom mengandung enzim pembuahan (enzim pembuahan L1, Berpartisipasi dalam pembuahan). Di antara enzim-enzim tersebut, terdapat 2 enzim utama: hyaluronidase dan trypsin.

Salah satu sentriol dari pusat sel, terletak! di kutub yang berlawanan, berdekatan dengan inti dan disebut! proksimal. Sentriol kedua disebut distal I. Sentriol distal terbagi menjadi 2 cincin: proksimal^! dan distal. Flagel (flagellum) dimulai dari cincin proksimal. Dalam hal ini, cincin distal juga bergeser. J adalah batas antara bagian tengah dan bagian utama kabel-| ka. Bagian utama ekor (flagel) diakhiri dengan bagian terminal.

Selama tahap pembentukan, sebagian besar sitoplasma dilepaskan dan hanya tersisa dalam bentuk lapisan tipis yang menutupi kepala, tempat nukleus berada, dan ekor.

Mitokondria dipindahkan ke daerah bagian tengah ekor, yang terletak di antara dua cincin sentriol distal.

Oleh karena itu, fase pembentukannya adalah transformasi spermatid menjadi spermatozoa. Seluruh proses spermatogenesis diakhiri dengan individualisasi sperma, yaitu transformasinya menjadi sel motil independen, sedangkan spermatogonia dihubungkan oleh jembatan sitoplasma dan membentuk syncytium.

Jadi, sperma yang terbentuk terdiri dari kepala, termasuk nukleus, akroblas dan akrosom, serta ekor. Ekornya meliputi 4 bagian: 1) bagian penghubung (leher), terletak di antara sentriol proksimal dan cincin proksimal sentriol distal; 2) bagian perantara - bagian I, terletak di antara proksimal dan distal! cincin sentriol; 3) bagian utama, dimulai dari cincin distal sentriol distal, yang diakhiri dengan 4) bagian terminal.

Di bagian tengah flagel terdapat filamen aksial, terdiri dari 9 pasang mikrotubulus perifer dan 1 pasang mikrotubulus sentral.

Durasi spermatogenesis. Jangka waktu dari saat pembelahan spermatogonia sampai terbentuknya sperma adalah hari. Diperlukan waktu 15 hari lagi agar sperma matang sepenuhnya. Jadi, spermatogenesis berlangsung selama 75 hari.

Perlu dicatat bahwa spermatogenesis dalam tubulus seminiferus yang berbelit-belit berlangsung dalam gelombang, yaitu, di satu tempat baru saja dimulai, dan di sini hanya spermatogonia yang membelah yang terlihat; spermatosit ordo 1 dan 2 sudah muncul di tempat lain; pada tahap ke-3, spermatid terbentuk, oleh karena itu spesies"

permatogonia dan spermatid; di tanggal 4 mereka mulai terbentuk tidak Dengan SAYA spermatozoa, oleh karena itu di sini selain spermatogonia juga terdapat spermatid dan spermatozoa. Memiliki efek berbahaya pada proses spermatogenesis

kekurangan nutrisi, vitamin. Dampak radiasi radioaktif dan suhu lingkungan yang tinggi sangatlah berbahaya. Dalam hal ini, sel-sel yang terletak di bagian adluminal tubulus seminiferus yang berbelit-belit (spermatozoa, spermatid, spermatosit) mati dan saling menempel menjadi bola-bola raksasa yang mengapung di cairan tubulus tersebut. Hanya berkat spermatogonia yang diawetkan yang terletak di bagian basal tubulus seminiferus, spermatogenesis dapat dilanjutkan.

Suhu tinggi menekan spermatogenesis adalah suhu tubuh. Oleh karena itu, jika testis anak laki-laki tidak turun dari rongga perut ke dalam skrotum (ini disebut kriptorkismus), yang suhunya lebih rendah dari suhu tubuh, maka setelah dewasa anak tersebut akan menjadi laki-laki mandul. Oleh karena itu, ahli bedah anak harus melakukan pembedahan untuk menurunkan testis ke dalam skrotum, yang suhunya 34 °C atau lebih rendah. Suhu ini paling menguntungkan untuk spermatogenesis. Oleh karena itu, semua laki-laki “dipersenjatai” dengan skrotum.

Oogenesis.

Perkembangan sistem reproduksi wanita terdiri dari 2 fase: 1) acuh tak acuh dan 2) terdiferensiasi.

ke-2 fase dimulai pada minggu ke 7-8 embriogenesis. Pada saat ini terjadi reduksi (hilangnya) saluran mesonefros. Pada saat yang sama, epitel tuba fallopi berkembang dari ujung atas saluran paramesonefrik, dan dari ujung bawah saluran ini bersatu - epitel dan kelenjar rahim dan lapisan epitel primer vagina, yaitu kemudian digantikan oleh epitel ektodermal. Jaringan otot ikat dan polos saluran tuba (saluran telur) dan rahim berkembang dari mesenkim, dan mesothelium membran serosa saluran telur dan rahim berkembang dari lapisan visceral splanchnotome.

Mesenkim yang tumbuh merusak ujung tali seks. Tali reproduksi terus tumbuh menjadi ginjal primer sepanjang periode embrionik dan selama tahun pertama kehidupan anak perempuan, yaitu sampai tunika albuginea terbentuk di ovarium.

Tali reproduksi terdiri dari sel epitel selom - yang kemudian berdiferensiasi menjadi folikulosit - dan gonosit, tempat oogonia berkembang. Dalam proses perkembangan lebih lanjut, mesenkim yang sedang tumbuh membagi tali filamen menjadi pulau-pulau, yang masing-masing terdiri dari oogonia dan epitel folikel. Dari masing-masing VKA P satu folikel berkembang, termasuk ovo-10 dan lapisan sel folikel pipih.

Pada bulan ke 3-4 embriogenesis, oogonia memasuki masa pertumbuhan kecil dan berubah menjadi oosit orde 1. Pada akhir embriogenesis, 350.000-400.000 folikel terbentuk, terdiri dari sel germinal dan folikulosit masa depan. 95% folikel mengandung oosit orde 1 pada tahap leptoten, sisa folikel mengandung oogonia.

Selama proses pertumbuhan, banyak oosit yang mati sebelum lahir dan berubah menjadi badan atretik.

Struktur ovarium. Bagian luar ovarium ditutupi dengan peritoneum. Di bawah peritoneum terdapat tunika albuginea, yang terdiri dari jaringan ikat. Ke dalam dari tunika albuginea terdapat korteks (korteks ovarii). Di tengah ovarium terdapat medula, terdiri dari jaringan ikat longgar, tempat lewatnya arteri dan vena terbesar organ ini, yang jalannya berliku-liku. Terkadang terdapat sisa tubulus ginjal dari ginjal primer, yang menandakan berkembangnya medula ovarium dari ginjal primer.

Korteks ovarium meliputi: 1) folikel; 2) badan atretik; 3) secara berkala - korpus luteum; 4) tubuh putih.

Folikel kortikal Tergantung pada tahap perkembangan dan strukturnya, mereka dibagi menjadi: 1) primordial; 2) primer; 3) sekunder; 4) tersier (folikel vesikular, vesikel Graaf, folikel matang).

Folikel primordial- terkecil, disajikan dalam jumlah terbesar. Mereka terdiri dari oosit orde 1 pada tahap diploten, dikelilingi oleh satu lapisan sel folikel pipih.

Folikel primer(folliculus primarius) dicirikan oleh fakta bahwa oosit urutan pertama tumbuh di folikel ini. Selain itu, dikelilingi oleh satu atau dua lapisan sel folikel kubik atau prismatik. Bagian basal sel-sel ini terletak pada membran basal. Mikrovili memanjang dari permukaan apikal dan lateral sel epitel folikular. Vili bagian apikal menembus sitoplasma oosit orde 1. Melalui vili ini, oosit tingkat pertama menerima nutrisi dan zat lain yang menjamin pertumbuhan dan perkembangannya. Cangkang lain terbentuk di sekitar oosit orde 1 (cangkang pertama adalah ovolemma, atau sitolema), yang disebut zona pelusida. Ini terdiri dari glikosaminoglikan, mukoprotein dan protein

Zona stagnan terbentuk karena aktivitas fungsional oosit dan folikulosit. Dalam sel folikel, peralatan sintetik berkembang dengan baik, di mana produk yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan oosit disintesis. Karena pertumbuhan oosit dan peningkatan volume serta proliferasi sel folikel primer.

llIK ul dan ukuran folikel itu sendiri meningkat. Oleh karena itu, jaringan ikat di sekitar folikel menjadi lebih padat, dan membran jaringan ikat folikel mulai terbentuk. Folikel sekunder

(folliculus secundarius) dicirikan oleh fakta bahwa oosit urutan pertama berhenti tumbuh. Di sekitar oosit ini terdapat banyak sel folikel, membentuk beberapa lapisan, yang bersama-sama membentuk lapisan granular (stratum granulosum folliculi). Sel folikel mengeluarkan cairan folikel yang mengandung estrogen, hormon seks wanita. Tetesan cairan folikel menumpuk dan membentuk rongga folikel (cavum folliculi). Saat rongga terisi dengan cairan folikel (liquor follicularis). ukurannya bertambah. Dalam hal ini, bagian sel folikel yang berdekatan dengan oosit orde 1 didorong ke salah satu kutub folikel dan mewakili tuberkel yang mengandung telur (cumulus oophorus). Dari lapisan sel folikel yang berdekatan dengan oosit orde 1, meluas proses yang menembus ke dalam oosit. Lapisan sel folikel dengan prosesnya disebut corona radiata. Korona radiata adalah cangkang ke-3 dari oosit orde ke-1. Sel folikel

Lapisan granular folikel melakukan fungsi berikut: penghalang, trofik, pembentukan cairan folikel dan produksi estrogen. Folikel teka

- Ini adalah membran folikel, terbentuk dari jaringan ikat yang mengelilingi folikel sekunder, dan disebut teka folikuli. Teka terdiri atas teka luar (theca eksterna) dan teka dalam (theca interna). Teca bagian luar lebih padat, sedangkan teka bagian dalam longgar. Di Teca internal terdapat banyak pembuluh darah, di sekelilingnya terdapat sel interstisial yang mengeluarkan hormon seks pria - testosteron. Osteron ini memasuki butiran dan lapisan folikel melalui membran basal, di mana ia mengalami aromatisasi, berubah menjadi estrogen.

Folikel sekunder bertambah besar ukurannya dengan cepat, karena proliferasi sel-sel lapisan granular dan pertumbuhan rongga folikel.(folliculus tertiarius) mencirikan. menjadi lebih besar dan terus berkembang karena proliferasi lebih lanjut sel-sel folikel ■ dan peningkatan volume rongga folikel. Oosit berada pada urutan pertama. Dan pada folikel ini dikelilingi oleh 3 membran: 1) ovolemma - 2) zona pelusida; 3) mahkota bercahaya. Hasilnya, pro. I dari kelanjutan pertumbuhan folikel tersier, diameternya d 0. ■ mencapai 2-3 cm, dalam hal ini tuberkel yang mengandung telur bergeser ke kutub perifer. Folikel tersier yang melebar menonjol ke tunika albuginea ovarium, dan tonjolan ini muncul di atas permukaannya. Pada akhirnya, teka folikular dan tunika albuginea pecah, dan oosit dilepaskan ke dalam rongga perut. Proses saya ini disebut ovulasi.

Setelah ovulasi, di lokasi pecahnya folikel tersier, a tubuh kuning. Setelah involusi korpus luteum, korpus luteum tetap berada pada tempatnya tubuh putih.

Tidak semua folikel sekunder dan primer mencapai kematangan. Kebanyakan dari mereka mati dan berubah menjadi Atre-K tubuh tic, atau folikel

Fungsi ovarium. Ovarium melakukan 2 fungsi: 1) generatif (ovogenesis) dan 2) endokrin (sekresi hormon seks).

Fungsi generatif (ovogenesis). Oogenesis terdiri dari 3 tahap: 1) reproduksi; 2) pertumbuhan; 3) pematangan.

Tahap berkembang biak dimulai dan berakhir pada periode embrionik. Reproduksi terjadi melalui pembelahan mitosis oogonia.

Tahap pertumbuhan terdiri dari pertumbuhan kecil dan besar-1. Pertumbuhan kecil dimulai pada periode embrionik- Sebagai hasil dari pertumbuhan ini, oosit urutan pertama berada pada tahap! Leptoten berubah menjadi oosit orde 1 pada tahap diploten. Perawakan pendek berakhir saat pubertas. Pada saat inilah oosit orde 1 pada tahap diploten membentuk kumpulan (cluster) oosit. Untuk pertumbuhan pendek, stimulasi follitropin hipofisis tidak diperlukan.

Setelah pubertas, di bawah pengaruh follitropin kelenjar pituitari, terjadi pertumbuhan besar oosit tingkat 1. Namun, tidak semua oosit segera memasuki masa pertumbuhan besar.

ST a, tetapi hanya sebagian kecil saja (3-30). Masa pertumbuhan besar berlangsung 12-14 hari. Sebagai hasil dari pertumbuhan Pb, salah satu folikel pertama kali berubah menjadi folikel tersier, di mana terjadi pembelahan pematangan pertama.

Tahap pematangan terdiri dari 2 divisi: divisi 1 dan 2 pematangan.

Pembagian pematangan pertama terjadi di rongga folikel rangkap tiga. Selama pembelahan pertama, oosit orde 1 terbagi menjadi oosit orde 2 dan badan pemandu. Oosit orde 2 mencakup hampir seluruh sitoplasma dengan organel dan inklusi, nukleus, yang berisi 23 angka dua (46 monad - kromatid) dan semuanya. 3 membran (ovolemma, zona pelusida dan corona radiata). Tubuh reduksi (terarah) mencakup sebagian kecil sitoplasma dan 46 kromatid. Setelah itu, dinding folikel pecah dan oosit orde kedua dilepaskan ke dalam rongga perut (ovulasi), dari mana oosit ini memasuki tuba falopi.

Divisi pematangan ke-2 terjadi setelah pembuahan oosit urutan ke-2 di tuba falopi, di mana ia terbagi menjadi sel telur matang dan tubuh pemandu. Sel telur mengandung seluruh sitoplasma dengan organel dan inti yang mengandung 23 kromosom. Badan pengarah mencakup sebagian kecil sitoplasma dan 23 kromosom.

Perbedaan oogenesis dari spermatogenesis:

1) selama oogenesis, tahap reproduksi dimulai dan berakhir pada periode embrionik, dan selama spermatogenesis - setelah pubertas;

2) pada masa oogenesis, tahap pertumbuhan dimulai pada masa embrionik dan meliputi masa pertumbuhan kecil dan besar, dan pada masa spermatogenesis, tahap pertumbuhan tidak dibagi menjadi masa pertumbuhan besar dan kecil dan terjadi pada organisme yang matang secara seksual;

3) selama oogenesis, pembelahan pematangan pertama terjadi pada folikel ovarium yang matang, pembelahan ke-2 - di tuba fallopi, dan selama spermatogenesis, kedua pembelahan dengan pematangan terjadi di tubulus seminiferus testis yang berbelit-belit;

4) oogenesis meliputi 3 tahap (tidak ada tahap Formasi), karenaSpermatogenesis terdiri dari 4 tahap;

5) sebagai hasil oogenesis, dari satu oosit orde 1, terbentuk 1 sel telur matang dan 3 badan pemandu (badan pemandu pertama dapat dipecah menjadi 2 badan baru), dan selama spermatogenesis, dari satu sperma orde 1, 4 sperma terbentuk.

ovulasi. Ini adalah pelepasan oosit urutan ke-2 dari folikel tersier ke dalam rongga perut. Ovulasi didahului oleh 1 perubahan hormonal dalam tubuh wanita. 36 jam sebelum ovulasi, kadar estrogen dalam darah meningkat. Hal ini, berdasarkan prinsip umpan balik negatif, menekan sekresi follitropin oleh kelenjar pituitari. Setelah ini, pelepasan lutropin secara intensif oleh kelenjar hipofisis anterior dimulai. 12 jam sebelum ovulasi, kandungan lutropin dalam darah mencapai tingkat maksimal (dosis ovulasi). Selama 12 jam tersebut terjadi hiperemia pada dinding folikel tersier, kemudian kandungan cairan folikel dalam rongga folikel meningkat, dan tekanan intrafollicular meningkat. Tekanan ini bekerja pada dinding folikel, menyebabkannya membengkak, menyusup dengan leukosit dan mengendur. Aktivitas enzim hialuronidase meningkat, yang menyebabkan pemecahan asam hialuronat, yang menyebabkan semakin melonggarnya dan melemahnya dinding folikel tersier dan tunika albuginea ovarium. Di bawah pengaruh peningkatan tekanan pada dinding! folikel, terjadi iritasi pada ujung saraf! yang secara refleks menyebabkan pelepasan oksitosin, yang juga berperan dalam proses ovulasi. Akibat semua faktor ini, dinding folikel pecah. dan tunika albuginea ovarium dan keluarnya oosit orde 2 ke dalam rongga perut.

Sel disebut gametogenesis. Ini dibagi menjadi spermatogenesis dan oogenesis. Pembentukannya dimulai pada masa uterus, pada masa diferensiasi jenis kelamin, dan berlanjut hingga akhir usia reproduksi. Sel kelamin disekresikan oleh kelenjar khusus - gonad. Pada manusia dan hewan, gamet betina berkembang di ovarium, dan gamet jantan berkembang di testis.

Proses ovogenesis dan ciri-cirinya

Perkembangan sel germinal wanita membutuhkan waktu yang cukup lama. Prosesnya dimulai di korteks folikel ovarium primer. Penyelesaiannya diamati setelah ovulasi di saluran telur. Oogenesis merupakan proses tiga fase yang meliputi tahapan reproduksi, pertumbuhan dan perkembangan.

Fase reproduksi dan fase pertumbuhan

Pada tahap pertama oogenesis, pembelahan mitosis ganda terjadi pada sel-sel dinding ovarium. Akibatnya, sejumlah besar oogonia diploid terbentuk. Di dalam tubuh manusia, reproduksi gonad dimulai selama embriogenesis dan berhenti pada tahun ketiga kehidupan.

Masa pertumbuhan ditandai dengan bertambahnya inti dan sitoplasma pada sel. Zat yang diperlukan untuk proses pembelahan selanjutnya terakumulasi, dan kromosom berlipat ganda. Pada fase ini, oogonia berubah menjadi oosit orde pertama. Mereka tumbuh di ovarium dan menyimpan nutrisi. Setiap oosit dikelilingi oleh sel epitel. Ini membentuk vesikel - folikel.

Oogenesis adalah proses yang panjang. Fitur fase pematangan

Fase pematangan memiliki sejumlah ciri. Profase meiosis I terjadi selama perkembangan embrio, dan tahap selanjutnya terjadi setelah organisme mencapai kematangan seksual. Setiap bulan, satu folikel matang di salah satu ovarium. Pada tahap ini pembelahan meiosis pertama berakhir, oosit sekunder besar dan tubuh kecil terbentuk. Struktur ini memasuki fase kedua meiosis. Pada tahap metafase meiosis II, terjadi ovulasi - oosit meninggalkan ovarium, berakhir di rongga perut dan berpindah ke saluran telur.

Jika peleburan sel telur dengan sperma terjadi, maka pematangan oosit lebih lanjut dimulai. Sebagai hasil dari selesainya meiosis II, sel telur ovotida matang dan badan kutub kedua terbentuk.

Oogenesis adalah proses multi-tahap yang kompleks, sebagai akibatnya sel-sel dengan set kromosom haploid terbentuk dari gamet diploid: satu sel telur matang dan tiga badan polar.

Telurnya berbentuk bulat dan berukuran besar. Diameternya pada mamalia dan manusia bervariasi dari 0,110 hingga 0,140 mm. Dari segi volume, sel telur 10-20 ribu kali lebih besar dari sperma dan 2 kali lebih panjang.

Fase pematangan menggunakan contoh tubuh manusia

Pematangan dimulai pada usia 12-13 tahun, pada masa pubertas. Gonad mengandung banyak folikel yang mengandung oosit. Di bawah pengaruh hormon perangsang folikel, mereka mulai berkembang satu demi satu, mencapai ukuran kacang polong. Saat telur tumbuh, telur di dalam vesikel ini mencapai lumen ovarium. Akibatnya, folikel yang paling aktif diisolasi di sini, dan sisanya berkurang. Hal ini biasanya terjadi pada hari ke 10 sejak awal menstruasi. Folikel yang tersisa di permukaan ovarium dan vesikel Graaf terus tumbuh. Setelah mencapai perkembangan maksimal, formasi pecah, dan sel telur yang matang dilepaskan ke saluran telur.

Ovulasi terjadi. Di bawah pengaruh hormon pembentuk lutein, vesikel graaf yang pecah berubah - sekarang menjadi korpus luteum. Sel-sel yang menyusun dindingnya memperoleh warna kuning karena lemak yang dikandungnya. Mereka menempati area tempat telur itu sebelumnya berada. Korpus luteum menghasilkan hormon progesteron, yang tindakannya ditujukan untuk mempersiapkan mukosa rahim untuk pembuahan.

Jika pertemuan sel telur dan sperma tidak terjadi, setelah beberapa hari regenerasi dan kontraksi korpus luteum dimulai. Dengan tidak adanya progesteron, mukosa rahim rusak dan ditolak. Proses ini ditandai dengan keluarnya darah dari vagina yang berlangsung selama 2-7 hari (menstruasi).

Proses spermatogenesis dan ciri-cirinya

Oogenesis dan spermatogenesis serupa satu sama lain, yang membedakan adalah pematangan gamet jantan terjadi dalam 4 tahap.

Spermatogenesis adalah pembentukan dan pembentukan sel germinal jantan – sperma. Ini dimulai dari saat diferensiasi seksual dan berkembang secara intensif selama masa kematangan organisme.

Pada tahap reproduksi, beberapa pembelahan sel mitosis dimulai di testis, menghasilkan pembentukan banyak spermatogonia dengan satu set kromosom diploid. Fase perkembangan pada pria dimulai saat pubertas dan berlangsung hampir sepanjang hidup.

Pada tahap pertumbuhan, sel-sel tersebut disebut spermatosit orde 1. Ukurannya secara bertahap bertambah karena akumulasi nutrisi, penggandaan DNA dan kromosom.

Fase pematangan ditandai dengan dua pembelahan meiosis yang berurutan. Hasilnya, dari setiap spermatosit primer terbentuk 4 spermatid dengan set kromosom haploid.

Ciri-ciri perkembangan gonad pria

Fase pematangan hanya merupakan karakteristik spermatogenesis. Esensinya terletak pada kenyataan bahwa spermatid memperoleh struktur dan fungsi motorik yang khas dari sperma.

Proses spermatogenesis mulai dari pembelahan sel asli hingga keluarnya sperma ke dalam epididimis membutuhkan waktu 35-55 hari. Hingga 7 miliar sperma matang di gonad per hari. Gonad jantan mempertahankan mobilitasnya selama 2-3 bulan, dan kemampuannya untuk membuahi selama lebih dari 30 hari. Pembentukan sperma secara langsung bergantung pada keadaan tubuh, nutrisi dan kondisi luar. Kelangsungan hidup mereka dapat menurun di bawah pengaruh faktor-faktor yang merugikan, pola makan yang buruk, dan gangguan internal.

Spermatogenesis dan oogenesis adalah proses terpenting yang bertanggung jawab atas reproduksi, perkembangan, dan perpanjangan ras semua makhluk hidup.

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN ILMU PENGETAHUAN RF

FSBEI HPE "Universitas Negeri Penza"

Institut Kedokteran

Departemen Morfologi Klinis dan Kedokteran Forensik dengan mata kuliah Onkologi.

Kursus dalam disiplin

"Histologi, sitologi, embriologi."

“Spermatogenesis dan oogenesis. Persamaan dan perbedaan"

Selesai: Seni. gr. 12 hal.6 Izyavleva O.V.

Diperiksa oleh: asisten Yunyashina Yu.V.

Perkenalan

Spermatogenesis

Perbandingan spermatogenesis dan oogenesis

Kesimpulan

Referensi

Perkenalan

Reproduksi atau reproduksi, fungsi yang melekat pada semua makhluk hidup untuk memperbanyak jenisnya sendiri. Tidak seperti semua fungsi vital tubuh lainnya, reproduksi ditujukan bukan untuk mempertahankan kehidupan individu, tetapi untuk melestarikan gennya pada keturunan dan prokreasi - dengan demikian melestarikan kumpulan gen suatu populasi, spesies, famili, dll. Dalam perjalanan evolusi, berbagai kelompok organisme telah mengembangkan - dalam banyak kasus secara independen - cara dan strategi reproduksi yang berbeda, dan fakta bahwa kelompok-kelompok ini bertahan dan eksis membuktikan keefektifan berbagai cara dalam melaksanakan proses ini.

Dengan metode reproduksi seksual, keturunannya biasanya memiliki dua orang tua. Setiap orang tua menghasilkan sel kelamin. Sel kelamin, atau gamet, memiliki setengah atau set kromosom haploid dan muncul sebagai hasil meiosis. Jadi, gamet (dari bahasa Yunani gamet - istri, gamet - suami) adalah sel reproduksi matang yang mengandung sekumpulan kromosom haploid dan mampu bergabung dengan sel serupa dari lawan jenis untuk membentuk zigot, dan jumlah kromosom menjadi diploid. Dalam himpunan diploid, setiap kromosom memiliki kromosom berpasangan (homolog). Salah satu kromosom homolog berasal dari ayah, yang lain dari ibu. Gamet betina disebut sel telur, gamet jantan disebut sperma. Proses pembentukan dan perkembangan gamet pada gonad disebut gametogenesis. Semua sel lain yang tidak terlibat langsung dalam pembentukan gamet disebut sel somatik. Gametogenesis adalah istilah luas yang mengacu pada “penciptaan” langkah demi langkah sel-sel yang sangat terspesialisasi yang mampu menghasilkan organisme baru.

Sel germinal primer - gonosit adalah keturunan sel totipoten embrionik yang terdapat di blastoderm embrio selama pembentukan garis primitif. Mereka muncul sebelum kelenjar reproduksi dan ada secara mandiri. Mereka kemudian memasuki endoderm ekstraembrionik posterior, bermigrasi ke dinding usus dan mesenkim sekitarnya, dan kemudian berpindah ke mesenterium dorsal ke primordium gonad. Sebelum berkembang, gonad aktif bergerak di dalam tubuh mengikuti arus cairan. Begitu berada di dekat gonad, gonosit mendekatinya secara amoeboid, tertarik oleh faktor protein yang disekresikan oleh gonad. Setelah menembus kelenjar (ovarium pada wanita, testis pada pria), sel germinal terletak di medula pada pria, dan di lapisan kortikal gonad pada wanita. Selanjutnya sel germinal ditempatkan di dalam gonad hingga matang. Gonad embrio awalnya mengandung sejumlah kecil sel germinal primer yang menghuninya. Namun begitu berada di gonad, sel germinal mulai membelah dengan kuat, dan jumlahnya meningkat tajam. Sel membelah secara mitosis. Mitosis memastikan transfer ke dua sel anak dari set kromosom yang sepenuhnya identik yang berisi informasi herediter.

1. Spermatogenesis

Dalam sistem reproduksi pria, spermatogenesis terjadi di kelenjar seks (gonad), diwakili oleh organ berpasangan - testis, yang melakukan dua fungsi penting: - generatif (pembentukan sel germinal pria); - endokrin (sintesis hormon seks pria).

Fungsi-fungsi ini saling terkait, meskipun disediakan oleh komponen struktural organ yang berbeda.

Spermatogenesis mencakup empat periode: -reproduksi; -pertumbuhan; - pematangan; -pembentukan.

Masa berkembang biak. Sel spermatogenik diwakili oleh spermatogonia. Ini adalah sel diploid bulat kecil yang terletak di membran basal tubulus seminiferus. Ada dua jenis spermatogonia: A dan B. Tipe A diwakili oleh sel terang dan gelap, sel agak pipih dengan inti terang. Spermatogonia gelap adalah sel istirahat yang tidak membelah, dianggap sebagai sel induk; spermatogonia ringan adalah sel yang membelah secara mitosis. Beberapa di antaranya mendukung populasi sel kambial, sementara yang lain, selama pembelahan berturut-turut, menjadi spermatogonia tipe B. Yang terakhir berbentuk buah pir, memiliki inti bulat besar dan nukleolus terletak di tengah. Spermatogonia diisi kembali melalui pembelahan (mitosis lengkap) sel induk gonad jantan. Pada titik tertentu, sel anak (turunan dari sel induk) membelah secara tidak sempurna, meninggalkan jembatan yang menghubungkan sel anak, dan memasuki jalur spermatogenesis. Hubungan sinkronisasi, di satu sisi, memastikan sinkronisitas keberadaan sel-sel klon, di sisi lain (karena sifat massanya) - heterogenitas dan polimorfisme sel-sel penyusunnya dan dengan demikian viabilitasnya tinggi. Pembagian gonial sedang berdiferensiasi. Dalam proses pembelahan mitosis tersebut, sel anak tidak sepenuhnya tumbuh seperti aslinya dan menjadi lebih kecil, dan pada akhirnya mempersiapkan gonia untuk memasuki meiosis. Masa spermatogenesis diferensiasi mitosis berakhir dengan terciptanya spermatogonia “sekunder”, dan membawa sel-sel klon ke masa meiosis spermatogenesis. Sel yang telah menyelesaikan pembelahan dan memasuki masa pertumbuhan dan pematangan disebut spermatosit primer (pertama- -). urutan spermatosit).

Masa pertumbuhan. Selama meiosis, terjadi perubahan inti kompleks yang mempersiapkan sel untuk transisi ke keadaan haploid. Spermatosit orde pertama meningkat secara signifikan volumenya dan menjadi sel spermatogenik terbesar, kandungan DNA dalam inti berlipat ganda (2n4c). Mereka terpisah dari membran basal tubulus dan bergerak menuju lumen tubulus. Spermatosit orde pertama segera memasuki profase pembelahan meiosis pertama, yang berlangsung sekitar 22 hari. Pada profase meiosis I, spermatosit tumbuh, oleh karena itu sel-sel tersebut disebut juga aukosit, yaitu tumbuh. Jadi, sel spermatogenesis terbesar adalah spermatosit orde pertama yang bersiap untuk pembelahan pematangan pertama.

Masa pematangan. Pada pria, pembelahan meiosis reduksi pertama berakhir dengan pembentukan dua spermatosit orde kedua, atau spermatosit sekunder. Ini adalah sel yang lebih kecil dari sel primer, yang terletak lebih dekat ke lumen tubulus. Pembelahan persamaan kedua berakhir dengan munculnya 4 sel haploid - spermatid.

Masa pembentukan (spermiogenesis). Selama periode ini, spermatid diubah menjadi sel germinal dewasa - spermatozoa (sperma). Selama periode pembentukan, hanya terjadi perubahan struktural pada sel, karena set kromosomnya tidak berubah, tetap haploid. Pada awal spermatogenesis, sel-sel masih terhubung satu sama lain melalui jembatan sitoplasma dan tetap menjadi bagian dari klon syncytial. Perubahan struktural pada spermatid meliputi:

pemadatan kromatin (karena penggantian histon dengan protein non-histon), reduksi inti, perolehan bentuk berbentuk buah pir:

pembentukan akrosom - kantung membran datar yang mengandung sejumlah enzim lipid yang diperlukan untuk pembuahan. Akrosom adalah turunan dari kompleks Golgi, yang awalnya membentuk butiran akrosom, yang jika digabungkan, membentuk vesikel yang berdekatan dengan permukaan anterior nukleus di masa depan dan secara bertahap menyebar di atasnya dalam bentuk penutup;

pembentukan flagel oleh sentriol distal, membentuk aksonema ekor (setelah pergerakan kedua sentriol ke kutub posterior nukleus); sentriol proksimal terletak di cekungan selubung inti;

pembentukan elemen sitoskeletal khusus terjadi ketika ekor terbentuk dan mencakup munculnya 9 kolom tersegmentasi yang terletak memanjang di sekitar sentriol (bagian penghubung), yang dihubungkan secara rinci dengan 9 serat padat yang terletak di sepanjang pinggiran pasangan mikrotubulus aksonema ( bagian perantara). Pada bagian utama terbentuk vagina fibrosa, dibentuk oleh kolom memanjang yang dihubungkan oleh tulang rusuk;

perubahan bentuk dan letak mitokondria, yang dari memanjang dan tersebar secara difus ke seluruh sitoplasma: spermatid, menjadi berbentuk spiral dan terkonsentrasi di sekitar serat padat di bagian perantara yang sedang berkembang, berdekatan satu sama lain;

penghapusan kelebihan sitoplasma yang mengandung organel dan inklusi lipid dari sperma yang sedang berkembang dalam bentuk apa yang disebut badan sisa, yang dilepaskan ke dalam lumen tubulus.

Ciri spermatogenesis adalah pembentukan syncytium fungsional yang menyatukan klon sel spermatogenik yang termasuk dalam proses ini. Koneksi antar sel sel spermatogenik memastikan perkembangan sinkronnya, transfer nutrisi dan pertukaran produk ekspresi gen antar sel (Gbr. 1)

Gambar.1. Skema proses spermatogenesis.

Spermatogenesis pada manusia berlangsung selama 64-74 hari, dimulai saat pubertas dan berlanjut sepanjang hidup. Setelah 50 tahun, intensitasnya menurun secara signifikan. Seseorang menghasilkan sekitar 250 juta sperma setiap hari. Spermatogenesis normalnya terjadi pada suhu 3 derajat di bawah suhu tubuh (suhu di dalam skrotum). Hal ini ditekan oleh peningkatan suhu (mengenakan pakaian yang terlalu hangat), kriptorkismus (testis tidak turun ke dalam skrotum) dan tekanan dari jaringan sekitar di rongga peritoneum dan saluran inguinalis.

2.Oogenesis

Telur adalah gamet betina pada hewan dan tumbuhan tingkat tinggi. Biasanya, telur adalah sel haploid, tetapi mungkin memiliki ploidi berbeda pada organisme poliploid. Telur manusia memiliki diameter kurang lebih 150 mikron.

Sitoplasma telur (ooplasma) mengandung nutrisi - kuning telur. Oosit terbentuk sebagai hasil oogenesis. Setelah pembuahan, embrio berkembang dari sel telur yang telah dibuahi (zigot). Dalam partenogenesis, embrio dan kemudian organisme baru berkembang dari sel telur yang tidak dibuahi.

Telur manusia pertama kali dideskripsikan pada tahun 1827 oleh Baer. Hal ini meningkatkan minat untuk mempelajari proses pembentukan gamet dan pembuahan.

Sel telur berbeda dari sperma:

real estate yang luar biasa;

oleh karena itu, karakteristik bentuknya kurang lebih bulat;

adanya berbagai cangkang pelindung dan sumber nutrisi;

tidak adanya organel atau formasi fungsional yang melekat pada sperma: ekor, kompleks mitokondria khusus, akrosom, dll.;

informasi genetik (kromosom seks - XX).

ciri-ciri pendidikan dan perkembangan, serta masa hidup;

jumlahnya jauh lebih kecil di dalam tubuh (selama hidup, sekitar 400 sel telur terbentuk di tubuh wanita, sementara ratusan juta sperma terbentuk di tubuh pria).

pasokan nutrisi untuk perkembangan embrio masa depan, yang terlokalisasi di sitoplasma;

ukurannya jauh lebih besar (sel telur manusia 85.000 kali lebih besar dari sperma).

Proses perkembangan sel germinal betina disebut oogenesis. Gonosit berpindah ke dasar gonad betina, dan semua perkembangan lebih lanjut sel germinal betina terjadi di dalamnya. Sesampainya di ovarium, gonosit menjadi oogonia. Tidak ada masa pembentukan dalam proses ini.

Proses oogenesis terdiri dari tiga periode: -reproduksi; -pertumbuhan; - pematangan.

Berbeda dengan spermatogenesis, reproduksi, pertumbuhan dan pematangan parsial terjadi di ovarium, berakhir di saluran telur. Selain itu, akhir pembelahan meiosis kedua hanya terjadi akibat pembuahan, sehingga proses oogenesis tidak selalu mencapai akhir.

Masa berkembang biak. Sel diploid yang terbentuk dari gonosit pada minggu ke 8, oogonia (sel germinal yang belum matang), membelah secara mitosis hingga 3-4 bulan perkembangan intrauterin, akibatnya jumlahnya meningkat di kedua ovarium manusia, mencapai beberapa ratus ribu. Dengan persediaan sel germinal sebanyak itu, lahirlah seorang anak perempuan. Sel germinal baru tidak muncul setelah lahir dan terjadi degenerasi besar sel germinal. Setelah pembelahan terakhir pada masa reproduksi, sel memasuki profase pembelahan pertama pematangan, dan pada titik ini siklus sel tertunda untuk waktu yang lama. Pada profase I meiosis, terjadi konjugasi kromosom, pembentukan kompleks sinaptonemal, dan pindah silang, yaitu peristiwa yang menentukan semua proses meiosis selanjutnya.

Masa pertumbuhan. Oogonia memasuki masa pertumbuhan. Mereka kehilangan kemampuan untuk menjalani pembelahan mitosis dan memasuki profase I meiosis. Pada profase I meiosis, terjadi konjugasi kromosom, pembentukan kompleks sinaptonemal, dan pindah silang, yaitu peristiwa yang menentukan semua proses meiosis selanjutnya.

Ada dua fase: pertumbuhan kecil dan besar. Sebelum masa pubertas terjadi proses pertumbuhan kecil, terutama terjadi peningkatan ukuran nukleus dan sitoplasma akibat penimbunan zat deutoplasma berupa kuning telur. Selama masa pertumbuhan besar, bahan nutrisi terakumulasi di sitoplasma, yang dibawa ke ovarium bersama darah tubuh ibu. Komposisi yang disebut inklusi kuning telur meliputi protein, lemak, dan zat mirip lemak. Pada kromosom oosit primer, sejumlah besar RNA informasi dan transportasi disintesis, serta zat dengan komposisi khusus yang terletak di bawah plasmalemma, membentuk lapisan kortikal. Tahapan proleptoten, leptoten, zigoten, pakiten, dan diploten terjadi secara berurutan. Pada tahap zigoten profase meiosis, pembentukan kompleks sinaptonemal dan konjugasi kromosom homolog dimulai. Kompleks sinaptonemal (SC) adalah struktur protein beranggota tiga yang ditentukan secara genetik. Pada pachytene, konjugasi berakhir dengan pembentukan bivalen, yang menghasilkan pengurangan jumlah kromosom secara imajiner. Ini adalah bagaimana oosit primer, atau oosit orde pertama, muncul, awalnya dikelilingi oleh lapisan sel folikel datar (folikel primordial). Volume nukleus dan sitoplasma meningkat secara proporsional dan sedikit. Dalam hal ini, hubungan nuklir-sitoplasma tidak terganggu.

Membentuk folikel primer, di mana zona pelusida muncul untuk pertama kalinya, tampak seperti lapisan oksifilik tak berstruktur antara oosit primer dan sel folikel prismatik. Ia melakukan sejumlah fungsi penting: -membentuk penghalang semi-permeabel antara sel folikel dan oosit; -meningkatkan luas permukaan kontak di antara mereka; - memastikan kekhususan spesies pembuahan; - memastikan pembuahan monospermik; -melindungi embrio awal saat bergerak melalui saluran genital sebelum implantasi.

Pada paruh pertama pertumbuhan besar, nukleus dan sitoplasma meningkat secara intensif (pertumbuhan sitoplasma). “Kuas lampu” dan nukleolus mencapai perkembangan maksimal dan berpartisipasi aktif dalam sintesis RNA. Pada paruh kedua periode pertumbuhan besar, terjadi vitellogenesis (pertumbuhan trofoplasma). Di dalam nukleus terjadi penurunan sintesis RNA. Seringkali, kariosfer terbentuk - struktur khusus dengan pori-pori, terdiri dari elemen membran dan kompleks sinaptonemal untuk mengisolasi kromosom diploten inti oosit dari aktivitas fungsional DNA ekstrakromosom dan nukleolus.

Pada akhir periode pertumbuhan yang besar, “sikat lampu” kehilangan putarannya dan menjadi sangat memendek. Tahap diakinesis dimulai, setelah itu lempeng metafase dari divisi pematangan pertama terbentuk. Nukleolus berfungsi dalam waktu singkat atau tidak berkembang sama sekali, dan kariosfer terbentuk lebih awal. Hubungan nuklir-sitoplasma menurun.

Pada tahap diakinesis, perkembangan meiosis melambat hingga berhenti total (blok meiosis). Blok meiosis pada manusia dihilangkan dengan dimulainya masa pubertas. Profase I bisa sangat lama, dan pertumbuhan besar oosit yang mampu berovulasi pada manusia berlangsung selama beberapa dekade, yaitu selama seluruh pertumbuhan reproduksi.

Pada setiap siklus seksual, sekelompok oosit memasuki masa pertumbuhan yang besar, namun tidak semuanya berkembang sampai akhir, karena kebanyakan dari mereka berhenti tumbuh dan mati. Hanya satu dari mereka (sangat jarang beberapa oosit) yang melanjutkan ke periode oogenesis berikutnya - pematangan.

Masa pematangan. Dengan akumulasi zat-zat penting dalam sitoplasma oosit primer, profase berakhir, dan kemudian fase sisa dari pembelahan reduksi pertama pematangan. Hasilnya, terbentuk dua sel diploid, tetapi berukuran tidak sama. Di salah satunya, sel besar, yang disebut oosit orde kedua, atau oosit sekunder, hampir semua akumulasi zat yang diperlukan untuk perkembangan lebih lanjut tetap ada. Yang lainnya, berukuran kecil, memiliki sitoplasma yang sangat sedikit, dan oleh karena itu disebut badan reduksi atau terarah. Pembentukan oosit sekunder pada seorang wanita bertepatan dengan saat ovulasi, ketika, setelah pecahnya folikel matang (vesikel Graafian), yang biasanya terjadi pada hari ke-14 siklus ovarium-menstruasi, sel germinal meninggalkan folikel. . Setelah itu, oosit orde kedua sekunder pada tahap metafase pembelahan meiosis kedua, dikelilingi oleh zona pelusida dan sel folikel corona radiata, memasuki infundibulum tuba falopi. (Gbr. 2, 3.)

Gambar 2. Skema proses oogenesis.

Pembelahan meiosis kedua tidak selalu selesai, tetapi hanya jika sperma mencapai permukaan oosit dan menembusnya. Pembelahan ini juga tidak merata, karena mengarah pada pembentukan sel telur dari oosit sekunder, yang menyimpan semua zat yang diperlukan untuk perkembangan organisme baru, dan organ reduksi baru.

Sifat siklus pertumbuhan dan pematangan sel germinal pada tubuh wanita dewasa secara seksual diwujudkan dalam kenyataan bahwa setiap bulan 5-20 oosit terlibat dalam proses pertumbuhan besar, tetapi hanya satu yang memasuki fase pematangan, dan sisanya akan mati akibat atresia folikuler. Pada dekade ke-5 dan ke-6, dengan dimulainya menopause, perkembangan sel germinal terhenti: kemudian sel tersebut mengalami perubahan degeneratif dan menghilang dari ovarium.

Beras. 3. Tahapan perkembangan oosit manusia :

A - Sebelum lahir, sebagian kecil folikel primordial mulai tumbuh, dan folikel ini sekarang disebut folikel berkembang. B - setelah periode pertumbuhan terus menerus, beberapa folikel yang sedang berkembang menumpuk cairan, berubah menjadi folikel antral. B - dengan permulaan pubertas, sebulan sekali, gelombang hormon luteinizing (LH) yang disekresikan oleh kelenjar pituitari menginduksi satu folikel antral menjadi matang: oosit orde pertama yang terletak di folikel ini menyelesaikan pembelahan meiosis pertama, membentuk polar tubuh dan berubah menjadi oosit orde kedua. G - oosit orde kedua, bersama dengan badan polar dan bagian sel folikel di sekitarnya, dilepaskan pada saat folikel pecah di permukaan ovarium. Oosit orde kedua mengalami pembelahan meiosis kedua hanya jika dibuahi - folikel primordial; II - mengembangkan folikel; III - folikel antral; VI - folikel antral besar (vesikel Graaffian); V - folikel pecah; 1 - oosit orde pertama, berhenti pada profase I: 2 - sel folikel; 3 - rongga; 4 - oosit orde pertama; 5 - peningkatan kadar LH; 6 - oosit orde pertama menyelesaikan pembelahan meiosis pertama, berubah menjadi oosit orde kedua; 7 - permukaan ovarium; 8 - oosit orde kedua; 9 - badan kutub pertama.

Oogenesis terjadi dengan interaksi konstan sel germinal yang berkembang dengan sel epitel di folikel.

Perbandingan spermatogenesis dan oogenesis

Oogenesis pada dasarnya mirip dengan spermatogenesis; oogenesis juga melewati beberapa tahap: reproduksi, pertumbuhan dan pematangan.

Terlepas dari kesamaan mendasar proses genetik selama spermatogenesis dan oogenesis, terdapat perbedaan signifikan di antara keduanya.

Pertama, tahap pembentukan melekat pada spermatogenesis dan tidak ada pada oogenesis.

Kedua, tahap pertumbuhan pada oogenesis lebih lama dibandingkan pada spermatogenesis.

Ketiga, tahap pematangan oogenesis memiliki ciri khas tersendiri, yaitu pembelahan pematangan yang tidak merata sehingga menyebabkan pelepasan badan kutub. reproduksi oogenesis spermatogenesis

Keempat, pada wanita, pembelahan meiosis pertama dimulai pada masa perkembangan janin, selesai pertama kali pada masa pubertas, dan selesai terakhir kali pada malam menjelang menopause. Pada anak laki-laki, meiosis dimulai hanya pada masa pubertas dan berlanjut sepanjang masa pubertas pria.

Kelima, pembentukan sel germinal matang pada wanita terjadi secara siklis dengan jangka waktu kurang lebih 28 hari, sedangkan pada pria terjadi terus menerus.

Keenam, tidak seperti spermatogonia, yang masing-masing menghasilkan empat sperma yang bernilai fungsional melalui meiosis, hanya satu sel telur yang dihasilkan dari oogonia. Setelah pembelahan meiosis pertama, sebagian besar sitoplasma masuk ke dalam satu sel anak, dan sebagian kecil masuk ke sel kedua, yang disebut badan pengarah. Hal yang sama terjadi pada pembelahan meiosis kedua. Badan pemandu merosot.

Ketujuh, sel reproduksi pria dan wanita sangat berbeda struktur dan fungsinya: sperma adalah sel kecil yang bergerak, sangat kaya akan mitokondria, yang menyuplai energi untuk bergerak, sedangkan sel telur adalah sel terbesar dalam tubuh manusia (diameter 150). - 200 mikron ), tidak hanya mengandung cadangan nutrisi yang signifikan, tetapi juga messenger RNA yang akan digunakan pada tahap awal perkembangan embrio. Telur dikelilingi oleh sel-sel folikel yang memberinya makan dan membentuk struktur khusus - folikel (vesikel Graaffian).

Kedelapan, jalannya spermatogenesis lebih rentan terhadap pengaruh faktor lingkungan dibandingkan jalannya oogenesis, karena perbedaan letak alat kelamin (testis biasanya terletak di luar rongga perut).

Beras. 4. Perbandingan spermatogenesis dan oogenesis.

Kesimpulan

Reproduksi seksual adalah perolehan organisme secara evolusioner yang signifikan. Di sisi lain, hal ini berkontribusi pada pemilahan ulang gen, munculnya keanekaragaman organisme dan peningkatan daya saing mereka dalam kondisi lingkungan yang terus berubah. Dibandingkan sel lain, fungsi gamet tergolong unik. Mereka memastikan transfer informasi turun-temurun antar individu dari generasi yang berbeda, sehingga melestarikan kehidupan dari waktu ke waktu.

Referensi

1. Valkov E.I. "Embriologi umum dan medis." Buku teks untuk sekolah kedokteran. Petersburg “FOLIANT” 2003 Seni. 27-34.