शुक्राणुजनन चरण और उनकी विशेषताएं

शुक्राणुजनन यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें जर्म कोशिकाओं (शुक्राणुजन) से शुक्राणु का निर्माण होता है। यौन प्रजनन वाले यूकेरियोटिक जीवों के पुरुष व्यक्तियों में होता है.

इस प्रक्रिया को कुशलतापूर्वक अंजाम देने के लिए, उनमें विशिष्ट परिस्थितियों की आवश्यकता होती है: एक सटीक गुणसूत्र विभाजन, सटीक जीन अभिव्यक्तियों और पर्याप्त हार्मोनल माध्यम के साथ, उच्च संख्या में कार्यात्मक कोशिकाओं का निर्माण करने के लिए.

परिपक्व युग्मक में शुक्राणुजन का परिवर्तन जीवों में यौन परिपक्वता के दौरान होता है। यह प्रक्रिया पिट्यूटरी गोनाडोट्रोपिन जैसे एचसीजी (मानव कोरियोनिक गोनाडोट्रोपिन) जैसे कुछ हार्मोन के संचय से शुरू होती है, जो टेस्टोस्टेरोन के उत्पादन में शामिल है।.

सूची

• 1 शुक्राणुजनन क्या है?
  • 1.1 आनुवंशिक तत्व शामिल
• 2 चरणों और उनकी विशेषताओं
  • २.१ १. स्पर्मेटोजोनिक चरण
  • २.२ 2. स्पर्मेटोसाइटिक चरण
  • 2.3 3. शुक्राणुजन चरण
• 3 हार्मोन विनियमन
  • 3.1 निषेचन
• शुक्राणु के 4 लक्षण
• 5 शुक्राणुजनन और ओजोजेनेसिस के बीच अंतर
• 6 संदर्भ

शुक्राणुजनन क्या है?

शुक्राणुजनन में पुरुष युग्मक का निर्माण होता है: शुक्राणु.

इन सेक्स कोशिकाओं का उत्पादन अंडकोष में स्थित सूजी नलिकाओं में शुरू होता है। ये नलिकाएं गोनॉड्स की कुल मात्रा का लगभग 85% भाग पर कब्जा कर लेती हैं और उनमें अपरिपक्व रोगाणु कोशिकाएं या शुक्राणुजन होते हैं जो लगातार माइटोसिस द्वारा विभाजित होते हैं.

इनमें से कुछ शुक्राणुजन प्रजनन करना बंद कर देते हैं और प्राथमिक शुक्राणुकोशिका बन जाते हैं, जो कि अर्धसूत्रीविभाजन की प्रक्रिया शुरू करते हैं, जिसमें प्रत्येक जोड़े को अपने संपूर्ण गुणसूत्र के साथ द्वितीयक शुक्राणुकोशिका उत्पन्न होती है।.

उत्तरार्द्ध अर्धसूत्रीविभाजन के दूसरे चरण को पूरा करता है, अंत में आधे गुणसूत्र लोड (अगुणित) के साथ चार शुक्राणुओं को जन्म देता है.

बाद में वे रूपात्मक परिवर्तनों से गुजरते हैं, शुक्राणु पैदा करते हैं, जो अंडकोष के बगल में अंडकोश में स्थित एपिडीडिमिस को निर्देशित करते हैं। इस डक्ट में उन युग्मकों की परिपक्वता होती है जो व्यक्ति के जीन को संचारित करने के लिए तैयार होते हैं.

शुक्राणुजनन की प्रक्रिया हार्मोनल और आनुवंशिक विनियमन पर निर्भर करती है। यह प्रक्रिया टेस्टोस्टेरोन-निर्भर है, इसलिए इस हार्मोन के उत्पादन में विशिष्ट नलिकाओं में विशेष कोशिकाएं (लेडिग सेल) हैं.

आनुवांशिक तत्व शामिल

शुक्राणुजनन में कुछ महत्वपूर्ण जीन एसएफ -1 जीन हैं, जो लेडिग कोशिकाओं और एसआरवाई जीन के विभेदीकरण में कार्य करता है, जो सर्टोली कोशिकाओं के भेदभाव और वृषण डोरियों के गठन में हस्तक्षेप करता है। अन्य जीन इस प्रक्रिया के नियमन में शामिल हैं: RBMY, DBY, USP9Y और DAZ.

उत्तरार्द्ध वाई गुणसूत्र पर पाया जाता है। यह आरएनए बाध्यकारी प्रोटीन के कोडिंग पर कार्य करता है और इसकी अनुपस्थिति कुछ व्यक्तियों में बांझपन से जुड़ी होती है।.

चरणों और उनकी विशेषताओं

आदिम रोगाणु कोशिकाएं (गोनोसाइट्स) जर्दी थैली में बनती हैं और जननांग शिखा में स्थानांतरित हो जाती हैं, जो सर्टोली कोशिकाओं के बीच विभाजित हो जाती है, इस प्रकार अर्धवृत्ताकार नलिकाएं बन जाती हैं। गोनोसाइट्स अंदर पाए जाते हैं, जहां से वे शुक्राणुजोनियम को जन्म देने के लिए तहखाने की झिल्ली की ओर पलायन करते हैं.

प्राइमर्डियल जर्म कोशिकाओं का प्रसार और शुक्राणुजन के गठन व्यक्ति के भ्रूण के विकास के दौरान होते हैं। जन्म के कुछ समय बाद, इन कोशिकाओं के माइटोटिक विभाजन की प्रक्रिया रुक जाती है.

जिस प्रक्रिया से परिपक्व शुक्राणु पैदा होते हैं, उसे तीन चरणों में विभाजित किया जाता है: शुक्राणुजन, शुक्राणुनाशक और शुक्राणुनाशक.

1. स्पर्मेटोजोनिक चरण

जैसे-जैसे व्यक्तियों की यौन परिपक्वता की अवधि निकट आती है, टेस्टोस्टेरोन के स्तर में वृद्धि शुक्राणुजन के प्रसार को सक्रिय करती है। ये रोगाणु कोशिकाएं शुक्राणुजन की एक श्रृंखला उत्पन्न करने के लिए विभाजित होती हैं जो प्राथमिक शुक्राणुकोश में अंतर करती हैं.

मनुष्यों में, स्पर्मोगोनिया के कई रूपात्मक प्रकार प्रतिष्ठित हैं:

विज्ञापन शुक्राणुजन: अर्धवृत्ताकार नलिका की अंतरालीय कोशिकाओं के बगल में स्थित है। वे मितव्ययी विभाजन का सामना करते हैं जो एक प्रकार का विज्ञापन उत्पन्न करते हैं जो बदले में अभी भी विभाजित हैं, या एपी की एक जोड़ी.

स्पर्मेटोगोनियोस एप: वे शुक्राणु उत्पन्न करने के लिए विभेदीकरण की प्रक्रिया का अनुसरण करते हैं, माइटोसिस द्वारा लगातार विभाजित होते हैं.

स्पर्मेटोगोनियम बी. शुक्राणुजन एप के माइटोटिक विभाजन के उत्पाद। वे एक स्फेरोइडल नाभिक और "साइटोप्लाज्मिक पुलों" द्वारा एक दूसरे से जुड़े होने की ख़ासियत को प्रस्तुत करते हैं।.

वे एक प्रकार का सिन्थाइटियम बनाते हैं, जो बाद के चरणों में बना रहता है, शुक्राणु विभेदीकरण में अलग हो जाता है, जब शुक्राणुजोज़ सूजी नलिका के लुमेन में छोड़ दिया जाता है.

इन कोशिकाओं के बीच साइटोप्लाज्मिक संघ शुक्राणुजन के प्रत्येक जोड़े के एक समन्वित विकास की अनुमति देता है और यह कि प्रत्येक अपने कार्य के लिए आवश्यक पूरी आनुवंशिक जानकारी प्राप्त करता है क्योंकि अर्धसूत्रीविभाजन के बाद भी, इन कोशिकाओं का विकास जारी है.

2. शुक्राणुनाशक चरण

इस चरण में, स्पर्मेटोगोनिया बी को माइटोकेमेन्ट से विभाजित किया गया है, जिससे एस्परमेटोसिटोस I (प्राथमिक) बनता है, जो उनके गुणसूत्रों की नकल करता है, यही कारण है कि प्रत्येक कोशिका दो गुणसूत्रों को लेती है, जो सामान्य जानकारी की दोहरी मात्रा को ले जाती है.

इसके बाद, इन स्पर्मेटोसाइट्स के मेयोटिक विभाजन किए जाते हैं, ताकि उन में आनुवंशिक सामग्री तब तक कम हो जाती है जब तक कि वे अगुणित वर्ण तक नहीं पहुंच जाते।.

मिटोसिस मैं

पहले meiotic डिवीजन में, गुणसूत्रों को प्रोफ़ेज़ में संघनित किया जाता है, और मनुष्यों के मामले में, 44 ऑटोसोम और दो क्रोमोसोम (एक एक्स और एक वाई), प्रत्येक क्रोमैटिड्स के एक सेट के साथ संघनित होते हैं।.

मेटाफ़ेज़ के भूमध्यरेखीय प्लेट पर संरेखित करते हुए समरूप गुणसूत्रों को एक साथ जोड़ा जाता है। इन व्यवस्थाओं को टेट्राड्स कहा जाता है क्योंकि उनमें दो जोड़े क्रोमैटिड होते हैं.

टेट्रैड्स क्रोमैटिड्स को संरचना में सिनैप्टेनेमिस कॉम्प्लेक्स कहकर आनुवंशिक सामग्री (क्रॉस-ओवर) का आदान-प्रदान करते हैं.

इस प्रक्रिया में, आनुवांशिक विविधीकरण तब होता है जब पिता और माता से विरासत में मिली समरूप गुणसूत्रों के बीच सूचनाओं का आदान-प्रदान होता है, यह सुनिश्चित करता है कि शुक्राणुनाशक से उत्पादित सभी शुक्राणु अलग-अलग होते हैं।.

क्रॉसिंग-ओवर के अंत में, गुणसूत्र अलग हो जाते हैं, मेयोटिक स्पिंडल के विपरीत ध्रुवों की ओर बढ़ते हुए, टेट्राड्स की संरचना "भंग", प्रत्येक गुणसूत्र के पुनर्संयोजित क्रोमैटिड एक साथ.

माता-पिता के संबंध में आनुवंशिक विविधता की गारंटी देने का एक और तरीका है, पिता और मां से प्राप्त गुणसूत्रों के यादृच्छिक वितरण से धुरी के ध्रुवों की ओर। इस अर्धसूत्री विभाजन के अंत में, शुक्राणुनाशक II (द्वितीयक) उत्पन्न होते हैं.

अर्धसूत्रीविभाजन II

द्वितीयक स्पर्मोसाइट्स नए डीएनए के संश्लेषण के बिना, बनने के तुरंत बाद दूसरी अर्धसूत्रीविभाजन की प्रक्रिया शुरू करते हैं। इसके परिणामस्वरूप, प्रत्येक शुक्राणु कोशिका में आधा गुणसूत्र चार्ज होता है और प्रत्येक गुणसूत्र में दोहरे डीएनए के साथ बहन क्रोमैटिड की एक जोड़ी होती है.

मेटाफ़ेज़ में, क्रोमोसोम को इक्वेटोरियल प्लेट पर वितरित और संरेखित किया जाता है, और क्रोमैटिड्स मेइओटिक स्पिंडल के विपरीत पक्षों की ओर पलायन करते हैं.

नाभिकीय झिल्लियों के पुन: संयोजन के बाद, अगुणित शुक्राणु को क्रोमोसोम के आधे (मनुष्यों में 23), एक क्रोमैटिड और आनुवंशिक जानकारी (डीएनए) की एक प्रति के साथ प्राप्त किया जाता है।.

3. शुक्राणुजन चरण

शुक्राणुजनन शुक्राणुजनन प्रक्रिया का अंतिम चरण है, और कोई कोशिका विभाजन नहीं हैं, लेकिन रूपात्मक और चयापचय परिवर्तन जो सेल विभेदन को परिपक्व अगुणित शुक्राणु की अनुमति देते हैं.

कोशिका परिवर्तन तब होते हैं जब स्पर्मिड्स सर्टोली कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली से जुड़े होते हैं, और उन्हें चार चरणों में वर्णित किया जा सकता है:

गोलगी चरण

यह वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा गोल्गी तंत्र प्रोकोसरोमल ग्रैन्यूल या पीएएस (Peryodic acid-Schiff प्रतिक्रियाशील) के संचय द्वारा गोर्गी परिसरों में अक्रोसोम को जन्म देता है।.

ये दाने नाभिक के बगल में स्थित एक एक्रोसोम पुटिका में खुलते हैं और उनकी स्थिति स्पैजेरोजून के पूर्वकाल भाग को निर्धारित करती है.

केंद्रक शुक्राणु के पीछे के भाग की ओर बढ़ते हैं, प्लाज्मा झिल्ली के साथ लंबवत रूप से संरेखित होते हैं और शुक्राणु के आधार पर अक्षतंतु के सूक्ष्मनलिकाएं को एकीकृत करने वाले दोहरे निर्माण करते हैं.

कैप चरण

एक्रोसोम पुटिका बढ़ता है और नाभिक के पूर्वकाल भाग पर फैलता है जो एक्रोसोम या एक्रोसोम कैप बनाता है। इस चरण में, परमाणु सामग्री संघनित होती है और नाभिक का वह भाग जो अपने छिद्रों को खो देता है, एक्रोसोम के नीचे स्थित होता है.

एकरस अवस्था

नाभिक गोल से अण्डाकार तक लंबा होता है, और फ्लैगेलम उन्मुख होता है, ताकि इसका पूर्वकाल सेर्टोली कोशिकाओं की ओर इशारा करता है, जो कि सेमीनीफेरस नलिकाओं के बेसल लैमिना की ओर इशारा करता है, जिसके भीतर फ्लैगेल्ला का निर्माण होता है।.

कोशिका के पीछे की दिशा में साइटोप्लाज्म चलता है और साइटोप्लाज्मिक माइक्रोट्यूबुल्स एक बेलनाकार म्यान (मैनचेत) में जमा होता है जो एक्रोसोमल कैप से शुक्राणु के पीछे के हिस्से में जाता है।.

फ्लैगेलम को विकसित करने के बाद, केंद्रक नाभिक में वापस चला जाता है, नाभिक के पीछे के हिस्से में एक नाली का पालन करता है, जिसमें से अक्षतंतु के सूक्ष्मनलिकाएं तक पहुंचने वाले नौ मोटे फाइबर निकलते हैं; इस तरह से नाभिक और फ्लैगेलम जुड़े हुए हैं। इस संरचना को गर्दन क्षेत्र के रूप में जाना जाता है.

माइटोकॉन्ड्रिया गर्दन के पीछे के क्षेत्र की ओर बढ़ते हैं, मोटे तंतुओं के आसपास होते हैं और शुक्राणु की पूंछ के मध्यवर्ती क्षेत्र को बनाते हुए एक तंग पेचदार म्यान में व्यवस्थित होते हैं। साइटोप्लाज्म पहले से गठित फ्लैगेलम को ढंकने के लिए चलता है, और "मैनचेत" घुल जाता है.

परिपक्वता का चरण

अतिरिक्त साइटोप्लाज्म सर्टोली कोशिकाओं द्वारा फैगोसाइट किया जाता है, जो अवशिष्ट शरीर का निर्माण करता है। साइटोप्लाज्मिक ब्रिज जो स्पर्मेटोगोनिया बी में बनता है वह अवशिष्ट पिंडों में रहता है, इसलिए शुक्राणु अलग हो जाते हैं.

अंत में, शुक्राणुनाशक को सर्टोली कोशिकाओं से मुक्त किया जाता है, जो अपने आप को अर्धवृत्ताकार नलिका के लुमेन में मुक्त करता है, जहां से उन्हें सीधे नलिकाएं, रीट वृषण और अपवाही चैनलों से एपिडीडिमिस तक पहुँचाया जाता है।.

हार्मोन विनियमन

शुक्राणुजनन एक प्रक्रिया है, जो हार्मोन द्वारा मुख्य रूप से टेस्टोस्टेरोन को नियंत्रित करती है। मनुष्यों में पूरी प्रक्रिया यौन परिपक्वता में शुरू हो जाती है, हार्मोन GnRH के हाइपोथैलेमस में रिलीज से जो पिट्यूटरी गोनाडोट्रोपिन (एलएच, एफएसएच और एचसीजी) के उत्पादन और संचय को सक्रिय करता है।.

Sertoli कोशिकाएँ FSH की उत्तेजना द्वारा टेस्टोस्टेरोन परिवहन प्रोटीन (PBL) को संश्लेषित करती हैं, और साथ में Leydig कोशिकाओं द्वारा जारी टेस्टोस्टेरोन (LH द्वारा प्रेरित), सेमीफ़ाइनल नलिकाओं में उक्त हार्मोन की उच्च सांद्रता सुनिश्चित करती हैं।.

सर्टोली कोशिकाओं में, एस्ट्राडियोल को भी संश्लेषित किया जाता है, जो लेयर्ड कोशिकाओं की गतिविधि के नियमन में हस्तक्षेप करता है.

निषेचन

एपिडीडिमिस मूत्रमार्ग में समाप्त होने वाले वैस डेफेरेंस के साथ जुड़ता है, अंत में शुक्राणु को बाहर निकलने की अनुमति देता है, जो बाद में निषेचित करने के लिए एक अंडे की तलाश करता है, यौन प्रजनन के चक्र को पूरा करता है.

एक बार जारी होने के बाद, शुक्राणु कुछ मिनटों या घंटों के अंतराल में मर सकते हैं, ऐसा होने से पहले एक महिला युग्मक का पता लगा सकते हैं.

मनुष्यों में, संभोग के दौरान प्रत्येक स्खलन में लगभग 300 मिलियन शुक्राणु निकलते हैं, लेकिन केवल 200 ही जीवित रहते हैं जब तक कि वे उस क्षेत्र तक नहीं पहुँच जाते जहाँ वे भोजन कर सकते हैं.

शुक्राणु को महिला प्रजनन पथ में प्रशिक्षण की प्रक्रिया से गुजरना चाहिए जहां वे फ्लैगेलम की अधिक गतिशीलता प्राप्त करते हैं और सेल को एक्रोसोम की प्रतिक्रिया के लिए तैयार करते हैं। ये विशेषताएं अंडाणुओं को निषेचित करने के लिए आवश्यक हैं.

शुक्राणु प्रशिक्षण

शुक्राणुजोज़ा में होने वाले परिवर्तनों में जैव रासायनिक और कार्यात्मक संशोधन हैं, जैसे कि प्लाज्मा झिल्ली के हाइपरप्लोरीकरण, साइटोसोलिक पीएच में वृद्धि, लिपिड और प्रोटीन में परिवर्तन, और झिल्ली रिसेप्टर्स की सक्रियता उन्हें ज़ोना पेलुसीडा द्वारा मान्यता प्राप्त करने की अनुमति देती है। इसमें शामिल होने के लिए.

यह क्षेत्र प्रजातियों के बीच क्रॉसब्रीडिंग से बचने के लिए एक रासायनिक अवरोधक के रूप में काम करता है, क्योंकि विशिष्ट रिसेप्टर्स को पहचानने से निषेचन नहीं होता है.

डिंबग्रंथियों में दानेदार कोशिकाओं की एक परत होती है और यह हाइलूरोनिक एसिड के उच्च सांद्रता से घिरे होते हैं जो एक बाह्य मैट्रिक्स बनाते हैं। कोशिकाओं की इस परत को भेदने के लिए, शुक्राणु में हायलूरोनिडेज एंजाइम होते हैं.

ज़ोना पेलुसीडा के संपर्क में आने पर, एक्रोसोम की प्रतिक्रिया शुरू हो जाती है, जिसमें एक्रोसोमल कैप (जैसे हाइड्रोलाइटिक एंजाइम) की सामग्री जारी की जाती है, जो शुक्राणु को क्षेत्र को पार करने और डिंब के प्लाज्मा झिल्ली में शामिल होने में मदद करते हैं, जारी करते हैं। इसके भीतर इसकी साइटोप्लास्मिक सामग्री, ऑर्गेनेल और न्यूक्लियस.

Cortical प्रतिक्रिया

कुछ जीवों में, डिंब के प्लाज्मा झिल्ली का एक विध्रुवण तब होता है जब यह एक शुक्राणु के संपर्क में आता है, इसे निषेचित करने से एक से अधिक रोकता है।.

पॉलीस्पर्मिया को रोकने के लिए एक अन्य तंत्र कॉर्टिकल प्रतिक्रिया है, जहां एंजाइम जारी किए जाते हैं जो ज़ोन पेलुसीडा की संरचना को बदलते हैं, ग्लाइकोप्रोटीन ZP3 को रोकते हैं और ZP2 को सक्रिय करते हैं, इस क्षेत्र को अन्य शुक्राणु के लिए अभेद्य बनाते हैं।.

शुक्राणु के लक्षण

पुरुष युग्मकों में ऐसी विशेषताएं होती हैं जो उन्हें महिला युग्मकों से बहुत अलग बनाती हैं और निम्न पीढ़ियों तक व्यक्ति के जीन को फैलाने के लिए अत्यधिक अनुकूलित होती हैं।.

डिंब के विपरीत, शुक्राणु कोशिकाएं शरीर में मौजूद सबसे छोटी कोशिकाएं होती हैं और इनमें एक फ्लैगेलम होता है जो इसे निषेचित करने के लिए मादा युग्मक (जिसमें इतनी गतिशीलता नहीं होती) तक पहुंचने के लिए गति करने की अनुमति देता है। इस फ्लैगेलम में एक गर्दन, मध्यवर्ती क्षेत्र, मुख्य क्षेत्र और टर्मिनल क्षेत्र शामिल हैं.

गर्दन में केंद्र हैं, और मध्य क्षेत्र में माइटोकॉन्ड्रिया हैं, जो उनकी गतिशीलता के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करने के लिए जिम्मेदार हैं.

सामान्य तौर पर, शुक्राणु का उत्पादन बहुत अधिक होता है, उनमें से बहुत ही प्रतिस्पर्धी होने के कारण केवल 25% वास्तव में एक महिला युग्मक को निषेचित करेगा.

शुक्राणुजनन और ओजोजेनेसिस के बीच अंतर

शुक्राणुजनन की विशेषताएं हैं जो इसे ओजोनसिस से अलग करती हैं:

-कोशिकाएं व्यक्ति की यौन परिपक्वता से लगातार अर्धसूत्रीविभाजन करती हैं, प्रत्येक कोशिका को एक के बजाय चार परिपक्व युग्मक बनाती हैं.

-शुक्राणु एक जटिल प्रक्रिया के बाद परिपक्व होता है जो अर्धसूत्रीविभाजन के बाद शुरू होता है.

-एक शुक्राणु के उत्पादन के लिए, दो बार कई कोशिका विभाजन होते हैं जैसे कि एक अंडे के निर्माण में.

संदर्भ

1. अल्बर्ट, बी।, जॉनसन, ए।, लुईस, जे।, रफ़, एम।, रॉबर्ट, के। और वाल्टर, पी। (2008).कोशिका के आणविक जीवविज्ञान. गारलैंड साइंस, टेलर एंड फ्रांसिस ग्रुप.
2. क्रेयटन, टी। ई। (1999). आणविक जीव विज्ञान का विश्वकोश. जॉन विली एंड संस, इंक.
3. हिल, आर.डब्ल्यू।, वायस, जी.ए., और एंडरसन, एम। (2012). पशु फिजियोलॉजी. Sinauer एसोसिएट्स, इंक प्रकाशक.
4. किल्मन, आर। एम। (2016). विकासवादी जीवविज्ञान का विश्वकोश. अकादमिक प्रेस.
5. मरीना, एस। (2003) स्पर्मेटोजेनेसिस, क्लिनिकल इम्प्लीकेशन्स के ज्ञान में उन्नति. Iberoamerican प्रजनन पत्रिका। 20(4), 213-225.
6. रॉस, एम। एच।, पावलीना, डब्ल्यू। (2006). ऊतक विज्ञान. संपादकीय पानामेरिकाना मेडिकल.