Сперматогенез – это процесс образования мужских половых гамет – сперматозоидов. Он регулируется под действием гормона – тестостерона, который выделяется в клетках Лейдига в семенниках. Процесс сперматогенеза проходит в мужских половых органах - семенниках или яичках. Центр сперматогенеза – в извитых семенных канальцах, которые находятся в дольках яичка (около 250). В каждой дольке находится 1-4 извитых семенных канальца, диаметр которых 150-250 мкм и длина 30-70 сантиметров. В каждом семеннике находится 300-450 извитых семенных канальца.
В сперматогенезе выделяют 4 стадии: размножения, роста, созревания и формирования.
Фаза размножения. Среди сперматогоний выделяют 2 типа клеток: стволовые клетки А, клетки-предшественники В. Стволовые клетки типа А делятся на 2 дифферона: светлые – быстро обновляющиеся, темные – медленно обновляющиеся. Светлые клетки делятся митозом, при этом одна из дочерних клеток идет на сперматогенез, вторая на повторное деление митозом. Темные клетки являются резервными, начинают процесс сперматогенеза при вынужденных условиях. Оба типа клеток имеют крупное овальное ядро с деконденсированным хроматином, одно или два ядрышка, большое количество рибосом и полисом. Клетки типа В имеют более крупные формы, хроматин дисперсный (в виде глыбок). Одна из дочерних клеток типа А переходит в тип В. Эти клетки находятся в базальной части канальцев.
Фаза роста. Сперматогонии перестают делиться и уже называются сперматоциты 1 порядка. Клетки располагаются в адлюминальной части канальцев. В фазе роста клетки увеличиваются в размерах, накапливают питательные вещества, активно синтезируют белки, углеводы, органеллы и АТФ.
Фаза созревания. Перед профазой мейоза 1 клетки удваивают ДНК, при этом гомологичные хромосомы сближаются, их части перекрещиваются (то есть происходит обмен участками – конъюгация) и образуются биваленты. Хромосомы спирализуются, становятся хорошо видными. Располагаются на экваторе клетки, к их перетяжкам – центромерам прикрепляются нити веретена деления и оттягивают каждую хроматиду на свой полюс. Хромосома состоит из 2-х хроматид. При этом образуются клетки – сперматоциты 2 порядка. После первого деления мейоза сразу наступает второе деление. Оно идет по типу митоза без удвоения хромосом. На первом этапе уже образуются гаплоидные клетки. После мейоза образуются сперматиды. После каждого деления клетки уменьшаются в размерах.
Фаза формирования. Сперматиды представляют собой круглые клетки с крупным ядром. Клетки частично погружаются в клетки Сертоли, тем самым получают питательные вещества от них и тестостерон. Процесс формирования начинается с образованием в зоне комплекса Гольджи уплотненной гранулы – акробласта. В дальнейшем акробласт увеличивается в размерах, охватывает ядро и становится акросомой, которая нужна для расщепления лучистого венца яйцеклетка, чтобы пробраться сперматозоиду в полость клетки. Центросома перемещается в противоположный конец сперматиды и разделяет клетку на 2 части: проксимальную и дистальную. Дистальная подразделяется на переднюю часть – это осевая нить в дальнейшем и заднюю – в виде колечка. Митохондрии лежат в пространстве между колечком и центриолью. Сперматида превращается в спермий. Спермий теряет часть цитоплазмы, которая сохраняется лишь в головке и окружает акросому. Так формируется сперматозоид.
Сперматогенез длится 75 суток.
