Funzioni di acrosoma, allenamento, reazione, enzimi

Schema di uno sperma. Si osserva l'acrosoma

Cos'è l'acrosoma?

Acrosoma È il termine usato per descrivere un ornaul vescicolare.

Gli spermatozoi sono gameti o cellule sessuali maschili. Hanno metà del carico genetico dell'organismo che li dà origine, cioè sono cellule aploidi, e la loro funzione principale è quella di fertilizzare l'ovulo prodotto da una femmina, per formare un nuovo individuo geneticamente diverso.

Nella maggior parte degli animali, gli spermatozoi sono cellule mobili il cui corpo è diviso in due regioni ben definite: una testa e una coda, entrambe coperte dalla stessa membrana plasmatica. La testa è la porzione che contiene il nucleo e gran parte del citosol, nel frattempo la coda è una struttura flagellare che serve per motilità.

L'acrosoma si trova nella testa delle cellule degli spermatozoi, in particolare all'estremità distale, che copre praticamente l'intera superficie cellulare e le proteine ​​contenute in questa cistifellea hanno funzioni speciali durante il processo di fecondazione.

Funzioni acrosoma

Schema della struttura di uno sperma e della posizione dell'acrosoma (fonte: Gevictor [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

Gli acrosomi hanno una funzione primaria durante il processo di fertilizzazione nel sito di giunzione dello sperma con l'area pelucida dell'ovule (che è la copertura esterna di questa cellula gamatica femminile), che è stata dimostrata attraverso alcuni studi di infertilità che sono correlati con difetti in Questa struttura vescicolare.

In alcuni articoli scientifici è possibile trovare descrizioni di questi organelli in cui si riferiscono a loro come "simili ai lisosomi cellulari", poiché sono strutture a forma di saccula che servono a diversi scopi digestivi intracellulari e di difesa.

Pertanto, la funzione di queste vescicole di spermatozo.

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Formazione

La morfologia dell'acrosoma varia notevolmente tra le specie, ma è quasi sempre una struttura vescicolare derivata dal complesso del Golgi, che viene sintetizzata e assemblata durante le prime fasi della spermiogenesi (differenziazione dello sperma nello sperma).

La cistifellea acrosomica è delimitata da due membrane note come membrane acrosomiche, che sono interne ed esterne. Queste membrane contengono diversi componenti strutturali e non strutturali, proteine ​​ed enzimi di diversi tipi, che sono importanti per l'istituzione di una matrice interna.

Questi componenti interni partecipano alla dispersione della matrice acrosomica, alla penetrazione dello sperma attraverso l'area pelucida dell'ovule (copertura extracellulare) e nell'interazione tra le membrane plasmatiche di entrambe le cellule gametiche.

Come si forma l'acrosoma?

All'inizio della spermiogenesi, quando la meiosi è stata completata, le cellule aploidi arrotondate cambiano la loro forma in quella che è caratteristica dello sperma.

Durante questo processo, il complesso del Golgi è un importante sistema di tubuli e vescicole densamente confezionati che sono distribuiti nelle regioni vicino ai poli del nucleo. Alcune vescicole derivate dal complesso del Golgi aumentano le loro dimensioni e aumentano la loro concentrazione di componenti granulari fini.

Ogni granulo fine rilascia all'interno di queste vescicole più grandi il loro contenuto ricco di glicoproteine ​​e questo è ciò che alcuni autori chiamano "sistema acrosomico in formazione", che successivamente formano il cofano della testa dello sperma e dell'acrosoma.

In concomitanza con il processo di "carico" dei granuli, queste vescicole ricevono anche più glicoproteine ​​che sono attivamente sintetizzate e trasportate.

Nei roditori, il processo di formazione e evoluzione del sistema di sperma acrosomico si verifica in quattro fasi durante la spermiogenesi. Il primo è noto come fase del Golgi e cioè quando i granuli "pro-comunicazione" sono formati dal saculo del viso trans del complesso Golgi.

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Successivamente, questi granuli si uniscono per formare un singolo granul acrosomico. La terza fase è nota come fase acrosomica ed è costituita dalla conformazione strutturale semi -inferica dell'acrosoma.

La quarta fase, nota anche come fase di maturazione, ha a che fare con diversi cambiamenti che si verificano nella morfologia nucleare (l'acrosoma in formazione è in una stretta vicinanza con il nucleo) e con la migrazione dell'acrosoma e la sua distribuzione da parte della cellula.

Reazione

Come commentato, l'acrosoma è una cistifellea che differisce dal complesso di sperma Golgi. Il processo attraverso il quale il contenuto luminale di questa cistifellea viene rilasciato prima della fusione tra ovulo e sperma durante la riproduzione sessuale è noto come reazione acrosomica.

Questa reazione, così come la morfologia degli acrosomi, varia ampiamente da una specie all'altra, specialmente tra vertebrati e invertebrati; Tuttavia, in entrambi i casi è un evento estremamente regolamentato.

Reazione acrosomica (fonte: cremaster [dominio pubblico] via Wikimedia Commons)

Sfondo

La reazione acrosomica avviene solo quando lo sperma viene rilasciato da un maschio nel tratto genitale di una femmina e si sposta verso le ovaie, dove si trovano gli ovuli, il che implica che queste cellule hanno precedentemente attraversato due processi di maturazione:

- Il transito attraverso l'epididimo (nelle gonadi maschili)

- Allenamento (durante il transito attraverso il tratto genitale femminile)

Solo gli spermatozoi addestrati sono capaci, molecolarmente parlando, di "riconoscere" l'area di Pelukide e di unire, poiché è un processo mediato dai carboidrati che sono riconosciuti da specifici recettori nella membrana dello sperma.

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Quando uno sperma si unisce all'area Pelukly di un ovulo.

La fecondazione, cioè la fusione dei nuclei femminili e maschili nell'ovule citosol è possibile solo attraverso la reazione acrosomica, poiché lo sperma utilizza gli enzimi contenuti in questa cistifellea per attraversare l'area pellucida e raggiungere il plasma di membrana dell'ovule.

Enzimi

Esistono diversi enzimi contenuti nel lume acrosomico; Simile a quelli dei lisosomi sono alcuni glicoidroli acidi, proteasi, materiali, fosfatasi acidi e arilsulfatasi.

Tra le peptidasi proteinasi e acrosomiche ci sono l'acrosina, l'enzima più studiato nell'acrosoma e che è un'endoproteinasi con proprietà simili a quelle dei viaggi pancreatici. La sua presenza è stata confermata almeno in tutti i mammiferi. È presente nella sua forma inattiva, Proacrosine.

Parte della letteratura suggerisce che questo enzima può anche essere trovato sulla superficie dello sperma, in cui il complesso di proacrosina/acrosina sembra essere uno dei recettori necessari per il riconoscimento dell'area pelukly.

Gli acrosomi sono anche ricchi di enzimi glicosidasi e il più noto è la ialuronidasi, che è associata alla membrana acrosomica esterna e alla membrana plasmatica dello sperma.

Tra gli enzimi lipasi presenti negli acrosomi ci sono la fosfolipasi A2 e la fosfolipasi C. Hanno anche fosfatasi come la fosfatasi alcalina e alcuni Atasas.