Lytinės ląstelės, dar vadinamos gametomis, yra daugialąsčių organizmų ląstelės, kurios vystosi lytinėse liaukose (gonadose). Lytinės ląstelės būna dviejų tipų: vyriškos (spermatozoidai) ir moteriškos (kiaušialąstės). Lytinės ląstelės turi pusinį chromosomų rinkinį, o po apvaisinimo organizmas gauna abiejų tėvų rinkinius. Lytinių ląstelių susidarymas vadinamas gametogeneze.

Vyrų organizme nuo lytinės brandos iki pat mirties susidaro daugybė gametų (spermatozoidų), kuriose yra po 22 autosomas (nelytines chromosomas) ir po 1 lytinę chromosomą - X arba Y. Moters organizme visos lytinės ląstelės susiformuoja dar vaisiaus stadijoje, o vėliau, sulaukus lytinio brendimo pradžios, maždaug kas mėnesį susiformuoja viena (retai 2 ar 3) kiaušialąstė, kuri išsiskiria ovuliacijos metu. Kadangi moters lytinės ląstelės yra jau nuo pat gimimo, o gyvenimo eigoje jos tik yra „išnaudojamos“, bet negaminamos naujos, todėl bet koks mutageninis poveikis moters organizmui gali sąlygoti jos palikuonims genetines anomalijas.

Spermatozoidas: sandara ir funkcijos

Spermatozòidas (gr. sperma - sėkla, zoon - gyva būtybė) - tai vyriška lytinė ląstelė, gameta. Tai haploidinė ląstelė. Spermatozoido funkcija yra apvaisinti kiaušialąstę - moteriškąją lytinę ląstelę, susidarant zigotai, iš kurios vystosi naujas tos pačios rūšies individas. Kadangi kiaušinėlį apvaisina tik vienas iš milijardų spermatozoidų, juos labai veikia natūrali atranka - visa spermatozoido sandara pritaikyta greitai judėti.

Žmogaus ir daugelio gyvūnų spermatozoidas yra ląstelė, susidaranti spermatogenezės metu sėklidėse. Spermatozoidas būna apie 60 µm ilgio, susideda iš 4,5 µm ilgio galvutės (plotis 3 µm, storis 1 µm), 1 µm kaklelio ir 55 µm ilgio uodegėlės. Galvutę sudaro akrosoma ir branduolys. Akrosoma dengia spermatozoido 2/3 priekinio paviršiaus ir dėl jos spermatozoidas įsiskverbia į kiaušialąstės vidų. Didžiąją galvutės dalį užima branduolys. Telemeros jungiasi į poras arba tetramerus ir prisitvirtina prie branduolio apvalkalo. Centromeros išsidėsto branduolio centre sudarydamos chromocentrą. Branduolyje yra haploidinis chromosomų rinkinys, jis lemia individo lytį, nes spermatozoidas gali turėti X arba Y lytinę chromosomą.

Kaklelyje yra citoplazmos apsuptos centriolės. Nuo distalinės centriolės per uodegėlę eina ašinis siūlas (aksonema). Jis susideda iš fibrilių pluošto. Augalų spermatozoidas būna rutulio, kriaušės, siūlo pavidalo. Dažniausiai labai mažas, su 2 arba daugiau žiuželių. Branduolys didelis, citoplazmos nedaug.

Spermatozoido uodegėlė - ląstelės žiuželis - sąlygoja jo judrumą. Jos dėka žmogaus spermatozoidas gali judėti 1-3 mm/min greičiu. Uodegėlę su galvute jungia kaklas (jungiančioji dalis). Jame išsidėsčiusios dvi centriolės. Viena iš jų veikia kaip pamatinis kūnelis, duoda pradžią aksonemai - centriniam spermatozoido uodegėlės elementui. Spermatozoide esančias centrioles paveldi būsimas organizmas, nes moteriškosios lytinės ląstelės jų neturi. Vidurinę uodegėlės dalį supa mitochondrijų sluoksnis. Mitochondrijų būna daugiau kaip 50. Po apvaisinimo, spermatozoido mitochondrijos suardomos, todėl paveldimos tik iš motinos. Pagrindinė uodegėlės dalis yra ilgiausia. Ji sudaryta iš aksonemos, apsuptos 7 išorinių tankiųjų skaidulų, kurias dar papildomai dengia skaidulinis dangalas.

Spermatozoidų paviršius įkrautas neigiamai, todėl jie nesulimpa. Gyvūnai gamina labai daug spermatozoidų: šuo lytinio akto metu išskiria apie 60 mln., avinas - iki 2 mlrd., arklys - apie 10 mlrd., žmogus - apie 200 mln. Stambiausi yra tritono spermatozoidai - iki 500 µm, šuns, jaučio, arklio, avino - nuo 40 iki 75 µm.

Spermiogenezė: spermatozoidų formavimosi procesas

Spermiogenezė, taip pat žinoma kaip spermatozoidų metamorfozė, atitinka spermatidų transformacijos procesą į subrendusius spermatozoidus. Ši fazė atsiranda, kai spermatidai yra prijungti prie Sertoli ląstelių. Priešingai, spermatogenezė reiškia haploidinių spermos (23 chromosomų) gamybą iš nediferencijuotos ir diploidinės spermatogonijos (46 chromosomos).

Žinduolių spermatidai pasižymi apvalia forma ir trūksta judrumo, todėl jiems reikia suformuoti plaktą formą, kuri padeda judėti. Spermatidai turi brandinti spermą, kad ji galėtų atlikti savo funkciją: pasiekti kiaušialąstę ir prisijungti prie jos. Todėl jie turi sukurti morfologiškai reorganizuotą vėliavą, taip įgydami judrumo ir sąveikos gebėjimus.

Žinduolių spermos diferenciacijos procesas apima šiuos etapus: akrosomų pūslelių konstravimą, gaubto susidarymą, branduolio sukimąsi ir kondensaciją.

Spermiogenezės fazės:

• Golgi fazė: Golgi spermatidų komplekse kaupiasi periodinės rūgšties granulės, kurios yra gausios glikoproteinų ir sudaro vezikulinę struktūrą, vadinamą akrosomine vezikule. Šios vezikulės dydis didėja. Šiuo metu formuojasi spermatozoidų poliškumas. Akrosomas yra struktūra, kurioje yra hidrolizinių fermentų, tokių kaip hialuronidazė, kurie padeda skaidyti ląsteles, lydinčias oocitą. Taip pat vyksta centriolių migracija į apatinę spermatido sritį.
• Kamštelio fazė: Akrosomų pūslelės plečiasi į priekinę branduolio pusę, suteikdamos šalmo ar dangtelio išvaizdą. Šioje srityje branduolinis apvalkalas sutirštėja ir vyksta branduolio kondensacija.
• Akrosominė fazė: Spermatidų orientacija pasikeičia: galva nukreipiama į Sertoli ląsteles, o vėliava - į sėklinių vamzdelių vidų. Kondensuotas branduolys pailgėja ir priartėja. Mikrotubulų reorganizavimas vyksta cilindrinėje struktūroje, kuri nuo akrosomos plečiasi į spermatido galinę dalį.
• Jungiamosios detalės ir tarpinio gabalo formavimas: Iš centriolių, prijungtų prie branduolio, devyni pluoštai sklinda ant uodegos. Šie pluoštai jungia branduolį su vėliavomis. Plazminė membrana yra perkelta, o mitochondrija sukuria sraigtinę struktūrą aplink kaklą. Naujas suformuotas regionas vadinamas tarpiniu gabalėliu.
• Brandinimo etapas: Ląstelės citoplazminio kiekio perteklius yra Sertoli ląstelių fagocitozė.

Po spermiogenezės sperma radikaliai pakeičia savo formą ir tampa specializuota ląstelė su judėjimo gebėjimais. Išgautų spermatozoidų galvos sritis yra maždaug 2-4 μm pločio ir 4-5 μm ilgio, kur yra haploidinė genetinė medžiaga ir akrosoma. Užpakalinė galvutė yra tarpinis regionas, kuriame yra centrioliai, mitochondrijų spiralė ir uodega, kurios ilgis yra apie 50 mm.

Spermiogenezės procesas skiriasi priklausomai nuo rūšies, bet vidutiniškai svyruoja nuo vienos iki trijų savaičių. Žmonėms šis procesas trunka beveik dvigubai ilgiau nei pelėms.

Spermatogenezė: nuolatinis procesas

Spermatogenezė yra visiškas procesas, kuris gali vykti nuolat, kasdien generuojant apie 100 mln. Spermatozoidų. Spermos išsiskyrimas ejakuliacija apima apie 200 mln. Per visą savo gyvenimą žmogus gali pagaminti nuo 10¹² iki 10¹³ spermatozoidų.

Ilgą laiką buvo manoma, jog spermatozoidas kiaušinėliui pristato tik tėvinį haploidinį chromosomų rinkinį. Tačiau paaiškėjo, jog į kiaušinėlį patenka ne tik galvutė, bet visas spermatozoidas. Taip būsimam individui pristatomos centriolės ir kai kurie baltymai, reikalingi kiaušinėlio aktyvavimui. Nors spermatozoiduose neaptikta transkripcijos ar transliacijos pėdsakų, branduolyje rasta apie 3000 iRNR molekulių bei keletas rūšių mikro-RNR. Gali būti, kad jos pristatomos tiesiai į kiaušinėlį arba pakuojant genomą neleidžia inaktyvuoti tam tikrų genų.

tags: #kur #susidaro #zinduoliu #spermatozoidai

• Išskyros nėštumo metu ir kada sunerimti
• Ščesnavičiaus kulinarinis palikimas
• Ovuliacijos sutrikimai
• Kaip stresas veikia vaisių
• Biologiniai ir dvasiniai aspektai: vyriškos ir moteriškos ląstelės susijungimas