Definition: Hvad er et akrosom
Akrosomet er en af de vigtigste komponenter i en sædcelle, der ligger over kernen. Det er placeret på den forreste del af sædcellens hoved, hvor det tjener en række vigtige roller i forbindelse med befrugtning.
* Udtrykket, der blev introduceret i 1898 af Lenhossek, kan oversættes til apikalt legeme eller spidslegeme.
Acrosomet udvikles under spermiogenesen og er et produkt af Golgikomplekset. Her starter biogenesen, når proakrosomiske vesikler genereres fra Golgikomplekset, der tilhører tidlige spermatider. Vesiklerne kombineres derefter og danner en enkelt, tæt, akrosomisk vesikel, der i sidste ende strækker sig til at dække omkring to tredjedele af kerneoverfladen.
I sædhovedet er akrosomet placeret mellem plasmamembranen og kernemembranen. Som sådan er det ikke direkte udsat for cellens ydre miljø. Det har også sit eget sæt membraner, der består af den indre membran (over kernehindehinden) og den ydre membran, som ligger under sædcellens plasmamembran i sædcellens hoved.
* Under akrosomreaktionen eller akrosomets exocytose smelter sædcellens plasmamembran sammen med den ydre akrosomale membran.
* Sædceller i nogle organismer, f.eks. teleostfisk, har ikke noget akrosom.
Nogle af de vigtigste akrosomindhold omfatter:
- Primære ligander – f.eks. galactosyltransferase (primære ligander kan være placeret på eller i nærheden af akrosomet)
- Sekundære ligander – Acrosin/proacrosin (en serinprotease), der er ansvarlig for lokal lysis
* Akrosomet indeholder også forskellige andre indhold, herunder forskellige glykohydrolaser.
Transformation af sædhovedet
Akrosomet er involveret i transformationen (formningen) af sædhovedet gennem akrosom-akroplaxom-manchette-komplekset. Her er de to vigtige strukturer, der er involveret, acroplaxone og manchette.
Acroplaxonet (bestående af aktin og keratin) overlejrer akrosomet, og dets kompleks med manchette bidrager til følgende:
- Udvikling af akrosomsækken
- Forankring af akrosomet til kernehindehinden
- Transformation af sædcellen
* Ved at forme akrosomet gør komplekset det muligt for akrosomet at forme sædhovedet under spermiogenesen.
Gametgenkendelse
I dyr som frøer og søpindsvin har proteiner, der betegnes primære ligander, vist sig at spille en vigtig rolle i gametgenkendelse
. Selv om disse ligander normalt er placeret på plasmamembranens overflade, er nogle af dem blevet identificeret på akrosomet, hvorved organellen inddrages i gametgenkendelsen.
Når de primære ligander identificerer specifikke proteiner i den jerry, der omgiver ægget, indleder de bindingen.
Acrosomreaktion og exocytose
Når sædcellerne (eller sædcellernes primære ligander) kommer i kontakt med jerrylaget, der omgiver den kvindelige gamet (ægget), indledes acrosomreaktionen/exocytose.
Hvor sædcellen kan gennemgå akrosom exocytose, gennemgår den en proces, der kaldes kapacitation.
Her gennemgår sædcellen en række fysiologiske ændringer, der bl.a. omfatter:
- Sædcellens plasmamembran mister kolesterol
- Den opløselige akrosomreaktion aktiveres
- Den anden budbringer cyklisk AMP genereres
- Proteinkinaser aktivering
Når sædcellerne har gennemgået disse ændringer i det kvindelige forplantningssystem, er de klar til eksocytose.
Når sædcellen kommer i kontakt med den ydre kappe af den kvindelige gamet (zona pellucida), binder nogle af de primære ligander (lektiner) sig til receptormolekylerne i ZP3 (O-linkede oligosaccharider og glykaner) og binder dermed de to gameter.
Denne proces er blevet sat i forbindelse med at sikre, at sædcellen binder sig til ægget på en artsselektiv måde, der muliggør akrosom exocytose (også kaldet akrosomreaktion). Acrosom er calciumafhængig og indebærer acrosomexocytose.
Her er sædcellens binding til ægget ledsaget af dannelsen af talrige porer mellem acrosomembranen og sædcellens plasmamembran ved sædhovedet.
Denne reaktion resulterer ikke blot i fusion af de to membraner, sædcellens plasmamembran og acrosomembranen, men giver også mulighed for, at indholdet af acrosomet frigives. Acrosomreaktionen har to hovedresultater.
Disse omfatter:
- Fremlæggelse af enzymer, der nedbryder zona pellucida, der omgiver den kvindelige gamets plasmamembran (ved zona pellucida)
- Fremlæggelse af sædhovedet (den kernen) til ægget
Acrosome sekundære ligander
Når sædcellen binder sig til zona pellucida, der omgiver æggets plasmamembran, dannes der porer, som gør det muligt at frigive akrosomkomponenter. Det er her, at sekundære ligander (hydrolytiske enzymer) kommer i spil.
En af hovedkomponenterne i akrosomet er en serinprotease, der er kendt som acrosin. I akrosomet opbevares proteinet i en inaktiv form, der er kendt som zymogen.
Når akrosommembranen er kompromitteret, så proteinet kan frigives, omdannes det til sin aktive form (akrosin) ved at komme i kontakt med glykoproteinerne i zona pellucida.
I sin aktive form spiller enzymet en vigtig rolle med hensyn til at nedbryde æggets zona pellucida for at skabe en åbning, hvorigennem sædcellerne kan trænge igennem. Dette kan tage ca. 5 til 20 minutter.
* Lysis af ægets zona pellucida er lokaliseret omkring akrosomet. Som følge heraf nedbrydes ikke alle dele af denne overflade, så sædcellen kan trænge ind i ægget
* På baggrund af en række undersøgelser har det vist sig, at acrosin mangler eller ikke er afgørende for befrugtning. Dette har vist sig at være tilfældet blandt dyr som mus.
* Ved at sammenligne dyr med acrosomacrosin med dyr uden acrosin blev det opdaget, at acrosin under acrosomreaktionen fremskynder spredningen af acrosomproteiner.
Efter exocytose af acrosomet og dermed acrosomreaktionen gør nedbrydning af zona pellucida det muligt for sædcellens hoved at fusionere med oocyttens plasmamembran, hvilket igen giver mulighed for cytoplasmatisk kontinuitet mellem kønscellerne.
Det er denne særlige fusion, der resulterer i befrugtning, som omdanner oocytten til en zygote. Dannelsen af zygoten forhindrer enhver anden sædcelle i at trænge ind i zona pellucida med henblik på befrugtning.
Så snart ægget er befrugtet, har acrosomreaktionen eller exocytosen ikke længere nogen indflydelse på zona pellucida. Det betyder, at når først ægget er befrugtet, har de andre sædcellers acrosomer ikke længere nogen rolle at spille i befrugtningen.
Læs også om Sertoli-cellerne.
Vend tilbage til cellebiologi
Vend tilbage til sædceller
Vend tilbage fra læring om acrosomet til MicroscopeMaster Home
rapportere denne annonce