- Les phases
- Phase de Golgi
- Vésicule acrosomale
- Migration Centriole
- Phase de bouchon
- Changements majeurs dans le noyau
- Phase acrosomique
- Formation de la pièce de liaison
- Formation de la pièce intermédiaire
- Phase de maturation
- Morphologie finale
- Références
La spermatogenèse, spermatique également appelée métamorphose, correspond au processus de transformation des spermatides (ou spermatides) chez les spermatozoïdes matures. Cette phase se produit lorsque les spermatides sont attachés aux cellules de Sertoli.
En revanche, le terme spermatogenèse fait référence à la production de spermatozoïdes haploïdes (23 chromosomes) à partir de spermatogonies indifférenciées et diploïdes (46 chromosomes).
Les spermatides d'un mammifère se caractérisent par leur forme arrondie et l'absence de flagelle, qui est l'appendice en forme de fouet qui facilite le mouvement, typique du sperme. Les spermatides doivent mûrir en un sperme capable de remplir sa fonction: atteindre l'ovule et le rejoindre.
Par conséquent, ils doivent développer un flagelle se réorganisant morphologiquement, acquérant ainsi une motilité et une capacité d'interaction. Les phases de la spermiogenèse ont été décrites en 1963 et 1964 par Clermont et Heller, grâce à la visualisation de chacun des changements par microcopie légère dans les tissus humains.
Le processus de différenciation des spermatozoïdes qui se produit chez les mammifères implique les étapes suivantes: la construction d'une vésicule acrosomale, la formation d'une hotte, la rotation et la condensation du noyau.
Les phases
Phase de Golgi
Les granules d'acide périodique, réactif de Schiff, en abrégé PAS, s'accumulent dans le complexe de Golgi de spermatides.
Vésicule acrosomale
Les granules de PAS sont riches en glycoprotéines (protéines liées aux glucides) et donneront naissance à une structure vésiculaire appelée vésicule acrosomale. Pendant la phase de Golgi, cette vésicule augmente de taille.
La polarité du sperme est définie par la position de la vésicule acrosomale et cette structure sera située dans le pôle antérieur du sperme.
L'acrosome est une structure qui contient des enzymes hydrolytiques, telles que la hyaluronidase, la trypsine et l'acrosine, dont la fonction est la désintégration des cellules qui accompagnent l'ovocyte, hydrolysant les composants de la matrice, tels que l'acide hyaluronique.
Ce processus est connu sous le nom de réaction acrosomique et commence par le contact entre le sperme et la couche la plus externe de l'ovocyte, appelée zona pellucida.
Migration Centriole
Un autre événement clé de la phase de Golgi est la migration des centrioles vers la région postérieure du spermatide, et leur alignement avec la membrane plasmique se produit.
Le centriole procède à l'assemblage des neuf microtubules périphériques et des deux microtubules centraux qui composent le flagelle du sperme.
Cet ensemble de microtubules est capable de transformer l'énergie - l'ATP (adénosine triphosphate) générée dans les mitochondries - en mouvement.
Phase de bouchon
La vésicule acrosomale continue à se dilater vers la moitié antérieure du noyau cellulaire, donnant l'apparence d'un casque ou d'une casquette. Dans cette zone, l'enveloppe nucléaire dégénère ses pores et la structure s'épaissit. De plus, une condensation du cœur se produit.
Changements majeurs dans le noyau
Au cours de la spermiogenèse, une série de transformations du noyau du futur spermatozoïde se produit, comme le compactage à 10% de la taille initiale et le remplacement des histones par des protamines.
Les protamines sont des protéines d'environ 5000 Da, riches en arginine, avec moins de lysine et solubles dans l'eau. Ces protéines sont communes dans le sperme de différentes espèces et aident à la condamnation extrême de l'ADN dans une structure presque cristalline.
Phase acrosomique
Un changement d'orientation du spermatide se produit: la tête est disposée vers les cellules de Sertoli et le flagelle - en cours de développement - s'étend à l'intérieur du tube séminifère.
Le noyau déjà condensé change de forme, s'allonge et prend une forme plus aplatie. Le noyau, avec l'acrosome, se déplace près de la membrane plasmique à l'extrémité antérieure.
De plus, une réorganisation des microtubules se produit en une structure cylindrique qui s'élargit de l'acrosome à l'extrémité postérieure du spermatide.
Quant aux centrioles, après avoir terminé leur fonction dans le développement du flagelle, ils reviennent dans la zone postérieure du noyau et y adhèrent.
Formation de la pièce de liaison
Une série de modifications se produit pour former le «cou» du sperme. Des centrioles, maintenant attachés au noyau, émergent neuf fibres d'un diamètre important qui se répandent dans la queue à l'extérieur des microtubules.
Notez que ces fibres denses rejoignent le noyau avec le flagelle; par conséquent, il est connu comme une «pièce de connexion».
Formation de la pièce intermédiaire
La membrane plasmique se déplace pour envelopper le flagelle en développement et les mitochondries se déplacent pour former une structure hélicoïdale autour du cou qui s'étend jusqu'à la région postérieure immédiate.
La région nouvellement formée est appelée la pièce centrale, située dans la queue du sperme. De même, la gaine fibreuse, la partie principale et la partie principale peuvent être distinguées.
Les mitochondries sont à l'origine d'un revêtement continu qui entoure la pièce intermédiaire, cette couche a la forme d'une pyramide et participe à la génération d'énergie et aux mouvements des spermatozoïdes.
Phase de maturation
L'excès de contenu cytoplasmique cellulaire est phagocyté par les cellules de Sertoli, sous forme de corps résiduels.
Morphologie finale
Après la spermiogenèse, le sperme a radicalement changé de forme et est maintenant une cellule spécialisée capable de mouvement.
Dans le sperme généré, la région de la tête (2 à 3 um de largeur et 4 à 5 um de longueur) peut être différenciée, où se trouvent le noyau cellulaire avec la charge génétique haploïde et l'acrosome.
Après la tête se trouve la région intermédiaire, où se trouvent les centrioles, l'hélice mitochondriale et la queue d'environ 50 um de longueur.
Le processus de spermiogenèse varie selon les espèces, même s'il prend en moyenne une à trois semaines. Dans les expériences réalisées sur des souris, le processus de formation du sperme prend 34,5 jours. En revanche, le processus chez l'homme prend presque deux fois plus de temps.
La spermatogenèse est un processus complet qui peut se produire en continu, générant environ 100 millions de spermatozoïdes par testicule humain chaque jour.
La libération de spermatozoïdes par éjaculation concerne environ 200 millions. Pendant toute sa vie, un homme peut produire 10 12 à 10 13 spermatozoïdes.
Références
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