- Mga function ng Acrosome
- Pagsasanay
- Paano nabuo ang acrosome?
- Reaksyon
- Background
- Mga Enzim
- Mga Sanggunian
Ang Acrosome ay ang salitang ginamit upang ilarawan ang isang vesicular organelle na nangunguna sa nucleus ng sperm cells (spermatozoa) ng mga hayop ng vertebrate at invertebrate at binubuo ng mga espesyal na na-configure na mga protina at enzymes.
Ang tamud ay ang mga gametes o male sex cells. Mayroon silang kalahati ng genetic na pag-load ng organismo na nagbibigay sa kanila, iyon ay, sila ay mga haploid cells, at ang kanilang pangunahing pag-andar ay upang lagyan ng pataba ang ovum na ginawa ng isang babae, upang mabuo ang isang bagong genetically iba't ibang indibidwal.
Sa karamihan ng mga hayop, ang sperm ay mga mobile cells na ang katawan ay nahahati sa dalawang mahusay na tinukoy na mga rehiyon: isang ulo at isang buntot, na parehong sakop ng parehong lamad ng plasma. Ang ulo ay ang bahagi na naglalaman ng nucleus at isang malaking bahagi ng cytosol, habang ang buntot ay isang istruktura ng flagellar na nagsisilbing motility.
Ang acrosome ay matatagpuan sa ulo ng mga cell ng tamud, partikular sa distal end, na sumasakop sa halos buong ibabaw ng cell, at ang mga protina na nilalaman sa vesicle na ito ay may mga espesyal na pag-andar sa panahon ng proseso ng pagpapabunga.
Mga function ng Acrosome
Scheme ng istraktura ng isang tamud at ang lokasyon ng acrosome (Pinagmulan: Gevictor sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)
Ang acrosome ay may pangunahing pag-andar sa panahon ng proseso ng pagpapabunga sa site ng pagkakabit ng tamud na may zona pellucida ng ovum (na siyang panlabas na takip ng babaeng gametic cell na ito), na ipinakita ng ilang mga pag-aaral ng kawalan ng katabaan na nauugnay may mga depekto sa istrukturang vesicular na ito.
Sa ilang mga pang-agham na artikulo posible na makahanap ng mga paglalarawan ng mga organelles na kung saan sila ay tinutukoy bilang "katulad sa mga cellular lysosome", dahil ang mga ito ay mga istraktura na hugis-sira na nagsisilbi ng iba't ibang mga intracellular digestive at pagtatanggol na layunin.
Sa gayon, ang pag-andar ng mga sperm vesicle na ito ay upang pababain ang mga sangkap ng zona pellucida habang ang sperm ay nagtutungo patungo sa ovum upang maglagay ng lamad nito at lagyan ng pataba.
Pagsasanay
Ang morpolohiya ng acrosome ay nag-iiba nang malaki sa pagitan ng mga species, ngunit ito ay halos palaging isang istraktura ng vesicular na nagmula sa Golgi complex, na kung saan ay synthesized at tipunin sa mga unang yugto ng spermiogenesis (pagkakatulad ng spermatids sa sperm).
Ang akrosomal vesicle ay tinatanggal ng dalawang lamad na kilala bilang acrosomal membranes, na kung saan ay isang panloob at isang panlabas. Ang mga lamad na ito ay naglalaman ng iba't ibang mga sangkap na istruktura at hindi istruktura, protina at enzymes ng iba't ibang uri, na mahalaga para sa pagtatatag ng isang panloob na matris.
Ang mga panloob na sangkap na ito ay nakikilahok sa pagpapakalat ng acrosomal matrix, sa pagtagos ng tamud sa pamamagitan ng zona pellucida ng ovum (takip na extracellular) at sa pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga lamad ng plasma ng parehong mga selulang gametiko.
Paano nabuo ang acrosome?
Sa simula ng spermiogenesis, kapag kumpleto ang meiosis, binago ng bilog na mga selula ng haploid ang kanilang hugis sa kung saan ay katangian ng tamud.
Sa prosesong ito, ang Golgi complex ay isang kilalang sistema ng mga naka-pack na tubule at vesicle na ipinamamahagi sa mga rehiyon na malapit sa mga poste ng nucleus. Ang ilang mga vesicle na nagmula sa Golgi kumplikadong pagtaas sa laki at dagdagan ang kanilang konsentrasyon ng pinong mga butil na butil.
Ang bawat pinong butil ay naglalabas ng nilalaman nito na mayaman sa glycoproteins sa loob ng mga mas malalaking vesicle na ito, at ito ang tinatawag ng ilang mga may-akda na "acrosomal system sa pagbuo", mula sa kung saan ang sperm head hood at ang acrosome ay kasunod na nabuo.
Kasabay ng proseso ng "paglo-load" ng granule, ang mga vesicle na ito ay nakakatanggap din ng maraming glycoproteins na synthesized at aktibong dinadala sa kanila.
Sa mga rodents, ang proseso ng pagbuo at ebolusyon ng acrosomal sperm system ay nangyayari sa apat na mga yugto sa panahon ng spermiogenesis. Ang una ay kilala bilang ang Golgi phase at kapag ang "pro-acrosomal" granules ay nabuo mula sa saccules ng trans face ng Golgi complex.
Kasunod nito, ang mga butil na ito ay gumana upang makabuo ng isang solong acrosomal na butil, na kung saan ay pinalawak salamat sa pag-translate ng mga bagong protina mula sa Golgi complex (pangalawang yugto). Ang ikatlong yugto ay kilala bilang ang yugto ng acrosomic at binubuo ng pagbubuo ng hemispherical na istruktura ng acrosome.
Ang ika-apat na yugto, na kilala rin bilang yugto ng pagkahinog, ay may kinalaman sa iba't ibang mga pagbabago na nangyayari sa morpolohiya ng nuklear (ang acrosome sa pagbuo ay malapit sa nucleus) at sa paglipat ng acrosome at pamamahagi nito sa buong cell. .
Reaksyon
Tulad ng nabanggit, ang acrosome ay isang vesicle na naiiba sa Golgi complex ng tamud. Ang proseso ng kung saan ang nilalaman ng luminal ng vesicle na ito ay pinakawalan bago ang pagsasanib sa pagitan ng ovum at ang tamud sa panahon ng sekswal na pagpaparami ay kilala bilang reaksyon ng acrosome.
Ang reaksyong ito, pati na rin ang morpolohiya ng mga acrosome, ay magkakaiba-iba mula sa isang species papunta sa iba pa, lalo na sa pagitan ng mga vertebrates at invertebrates; gayunpaman, sa parehong mga kaso ito ay isang lubos na kinokontrol na kaganapan.
Acrosomic reaksyon (Pinagmulan: Cremaster sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)
Background
Ang reaksyon ng acrosomal ay nagaganap lamang kapag ang sperm ay pinakawalan ng isang lalaki sa genital tract ng isang babae at paglalakbay sa mga ovary, kung saan matatagpuan ang mga itlog, na nagpapahiwatig na ang mga cell na ito ay sumailalim sa dalawang proseso ng pagkahinog:
- Ang pagbibiyahe sa pamamagitan ng epididymis (sa mga lalaki gonads)
- Pagsasanay (sa panahon ng pagbibiyahe sa pamamagitan ng genital tract ng babae)
Ang sinanay na sperm lamang ang may kakayahang, molekular na nagsasalita, ng "pagkilala" ng zona pellucida at pagsali dito, dahil ito ay isang proseso na pinapamagitan ng mga karbohidrat na kinikilala ng mga tiyak na receptor sa sperm membrane.
Kapag ang isang tamud ay nakiisa sa zona pellucida ng isang itlog, ang mga landas na naka-sign sa kaltsyum ay naka-aktibo na nag-trigger ng acrosome exocytosis, na nagsisimula sa pagsasanib ng panlabas na acrosomal lamad na may lamad ng plasma ng tamud.
Ang pagsasama, samakatuwid nga, ang pagsasanib ng babaeng babae at lalaki sa cytosol ng ovule ay posible lamang sa pamamagitan ng reaksyon ng acrosomic, dahil ang sperm ay gumagamit ng mga enzyme na nakapaloob sa vesicle na ito upang tumawid sa zona pellucida at maabot ang lamad plasma ng ovum.
Mga Enzim
Mayroong maraming mga enzyme na nilalaman sa acrosomal lumen; Katulad sa mga nasa lysosome ay ilang mga acid glycohydrolases, proteases, esterases, acid phosphatases, at arylsulfatases.
Kabilang sa mga acrosomal proteinases at peptidases ay acrosin, ang pinaka-pinag-aralan na enzyme sa acrosome at kung saan ay isang endoproteinase na may mga katangian na katulad ng mga pancreatic trypsin. Ang pagkakaroon nito ay nakumpirma nang hindi bababa sa lahat ng mga mammal. Ito ay naroroon sa hindi aktibo na form, proacrosin.
Ang ilan sa panitikan ay nagmumungkahi na ang enzyme na ito ay maaari ding matagpuan sa ibabaw ng tamud, kung saan ang proacrosin / acrosin complex ay tila isa sa mga receptor na kinakailangan para sa pagkilala sa zona pellucida.
Ang mga Acrosome ay mayaman din sa mga glycosidase enzymes at ang pinakamahusay na kilala ay hyaluronidase, na nauugnay sa panlabas na acrosomal membrane at ang plasma na lamad ng tamud.
Kabilang sa mga lipase enzymes na naroroon sa acrosomes, phospholipase A2 at phospholipase C. Mayroon din silang mga phosphatase tulad ng alkaline phosphatase at ilang ATPases.
Mga Sanggunian
- Abou-Haila, A., & Tulsiani, DR (2000). Mammalian sperm acrosome: pagbuo, nilalaman, at pag-andar. Mga archive ng biochemistry at biophysics, 379 (2), 173-182.
- Berruti, G., & Paiardi, C. (2011). Acrosome biogenesis: Muling pagsusuri sa mga lumang katanungan upang magbunga ng bagong pananaw. Spermatogenesis, 1 (2), 95-98.
- Dan, JC (1956). Ang reaksyon ng acrosome. Sa pagsusuri sa internasyonal ng cytology (Tomo 5, pp. 365-393). Akademikong Press.
- Dan, JC (1967). Acrosome reaksyon at lysins. Sa Pagpapabunga (pp. 237-293). Akademikong Press.
- Khawar, MB, Gao, H., & Li, W. (2019). Mekanismo ng Acrosome Biogenesis sa Mammals. Mga Frontier sa Cell and Developmental Biology, 7, 195.
- Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biology (ika-9 edn). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.
- Zaneveld, LJD, & De Jonge, CJ (1991). Mammalian sperm acrosomal enzymes at ang reaksyon ng acrosome. Sa isang komprehensibong pangkalahatang-ideya ng pagpapabunga ng mammalian (pp. 63-79). Springer, Boston, MA.