Mitosis
La espermatogénesis es el proceso mediante el cual se crean los gametos masculinos, llamados espermatozoides.
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Ahora, puede recordar que para crear espermatozoides que puedan combinarse con un gameto femenino, cada espermatozoide debe ser haploide y contener solo una copia de cada cromosoma. También puede recordar que para crear gametos haploides, una célula debe pasar por el proceso de meiosis, que implica replicar su genoma y luego dividirse no una vez, sino dos veces para crear cuatro gametos haploides a partir de una sola célula diploide.
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Producción de esperma
En los seres humanos, la espermatogénesis tiene lugar en los túbulos seminíferos , que son un intrincado sistema de túbulos en los testículos donde tiene lugar la espermatogénesis. Los túbulos seminíferos de un hombre adulto a veces pueden producir más de 100 millones de espermatozoides por día.
Precursores de células de esperma
Para producir una cantidad tan grande de espermatozoides, los túbulos contienen una población muy grande y activa de células germinales autosuficientes en división., que son las células que se convertirán en gametos. Las células germinales que se encuentran en los testículos se llaman espermatogonias. Cada día, alrededor de 25 millones de espermatogonias entran en la meiosis y se convierten en espermatocitos primarios. Después de la primera división meiótica, las células se duplican en número y se denominan espermatocitos secundarios. Una vez que se completa la segunda división meiótica, pero antes de que las células haploides hayan tenido la oportunidad de diferenciarse en espermatozoides reales, las células se denominan espermátidas. Estas espermátidas ahora tienen el número correcto de cromosomas para ser gametos funcionales, pero no tienen las características físicas de los espermatozoides que les permitan nadar hasta el óvulo y fertilizarlo.
Anatomía del esperma
Un espermatozoide funcional se parece mucho a un renacuajo, pero a diferencia de los renacuajos, los espermatozoides tienen solo tres componentes básicos. El núcleo contiene el genoma haploide y poco más. La función principal de los espermatozoides es llevar el genoma haploide al óvulo, que proporcionará la otra mitad del genoma junto con casi todo el citosol, la membrana celular y los orgánulos celulares.
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El acrosoma es una estructura que forma un casquete sobre la mayor parte del núcleo del espermatozoide. El trabajo principal del acrosoma es penetrar las capas externas del óvulo para que los espermatozoides puedan entrar.
El flagelo es un apéndice celular largo, parecido a un látigo, que se utiliza para la locomoción. Un espermatozoide usa su flagelo en forma de látigo, azotándolo hacia adelante y hacia atrás para impulsar el esperma hacia adelante. Ahora, puede que se pregunte de dónde obtiene la célula de esperma la energía para batir un flagelo largo hacia adelante y hacia atrás con tanta fuerza. Después de todo, el núcleo contiene muy poco además de ADN, y el acrosoma no contiene mitocondrias que proporcionen energía. Eso solo deja el flagelo en sí. Efectivamente, una parte del flagelo aquí mismo está rodeada de mitocondrias que proporcionan el ATP que impulsa el movimiento de los latigazos.
Espermatogénesis
Bien, ahora veamos cómo funciona todo esto en el contexto de los túbulos seminíferos. Como puede ver en esta sección muy ampliada, los testículos están repletos de túbulos seminíferos que producen millones de espermatozoides y los liberan en los lúmenes de los túbulos.
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Los túbulos están revestidos con una capa epitelial de células de Sertoli , que son células somáticas de los túbulos seminíferos que sostienen y proporcionan nutrientes a los diversos precursores de los espermatozoides. Los espermatogonios que se dividen rápidamente se encuentran en la base de las células de Sertoli. A menudo, cuando un espermatogonio se divide por mitosis, una de las células hijas tomará una posición entre las células de Sertoli y se convertirá en un espermatocito primario.
El espermatocito primario migra lejos de la base de las células de Sertoli y se divide para formar dos espermatocitos secundarios. Los dos espermatocitos secundarios continúan migrando y luego se dividen para formar cuatro espermátidas haploides. Una vez que se completa la meiosis y cada espermátide tiene el número correcto de cromosomas, comienzan el proceso de diferenciación en espermatozoides completamente funcionales con sus cromosomas empaquetados firmemente en el núcleo, un acrosoma que cubre el núcleo y un solo flagelo para impulsar el esperma hacia el óvulo. .
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Resumen de la lección
Revisemos. La espermatogénesis es el proceso mediante el cual se crean los gametos masculinos, llamados espermatozoides. La espermatogénesis tiene lugar en los túbulos seminíferos , que son un intrincado sistema de túbulos en los testículos donde tiene lugar la espermatogénesis. Los túbulos están revestidos con una capa epitelial de células de Sertoli , que son células somáticas de los túbulos seminíferos que sostienen y proporcionan nutrientes a los diversos precursores de los espermatozoides. Las espermatogonias que se dividen rápidamente, o los espermatozoides que se encuentran en los testículos, se encuentran en la base de las células de Sertoli.
Un espermatogonio se convierte en un espermatocito primario y migra lejos de la base de las células de Sertoli. Luego se divide para formar dos espermatocitos secundarios, que continúan migrando y luego se dividen para formar cuatro espermátidas haploides. Una vez que se completa la meiosis y cada espermátide tiene el número correcto de cromosomas, se diferencian en espermatozoides completamente funcionales. Los espermatozoides maduros tienen un núcleo que contiene el genoma haploide y poco más. También tienen una tapa de acrosoma que se utilizará para penetrar las capas externas del óvulo para que los espermatozoides puedan entrar. Además, tienen un solo flagelo , que es un apéndice celular largo, parecido a un látigo, que se utiliza para la locomoción. Un espermatozoide agita su flagelo hacia adelante y hacia atrás para impulsar el esperma hacia adelante.
Objetivo de la lección
Después de ver esta lección, debería poder:
- Indique el término para el proceso mediante el cual se forman los gametos masculinos y explique dónde ocurre este proceso.
- Definir qué son las células de Sertoli y describir el proceso que tiene lugar en las células de Sertoli.
- Enumere los pasos de la división meiótica, identifique las células producidas en cada paso y explique el propósito de este proceso.
- Clasifique las partes de un espermatozoide maduro y explique la función de cada parte
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