Definiție: Ce este un acrozom
Acrozomul este una dintre componentele principale ale unui spermatozoid care se află deasupra nucleului. Este situat în partea anterioară a capului spermatozoizilor, unde îndeplinește o serie de roluri importante legate de fertilizare.
* Introdus în 1898 de Lenhossek, termenul se traduce prin corp apical sau corp de vârf.
Acrozomul se dezvoltă în timpul spermiogenezei și este produsul complexului Golgi. Aici, biogeneza începe atunci când veziculele proacrozomice se generează din complexul Golgi aparținând spermatidelor timpurii. Veziculele se combină apoi formând o singură veziculă acrozomică densă, care se extinde în cele din urmă pentru a acoperi aproximativ două treimi din suprafața nucleară.
În capul spermatozoizilor, acrozomul este situat între membrana plasmatică și membrana nucleară. Ca atare, acesta nu este expus direct la mediul exterior al celulei. De asemenea, are propriul set de membrane, constând din membrana internă (deasupra învelișului nuclear) și membrana externă care se află sub membrana plasmatică a capului spermatozoizilor.
* În timpul reacției acrozomale sau a exocitozei acrozomului, membrana plasmatică a spermatozoizilor fuzionează cu membrana acrozomală externă.
* Celulele spermatice ale unor organisme, cum ar fi peștii teleoste, nu au acrozom.
Câteva dintre cele mai importante conținuturi ale acrozomului includ:
- Liganzi primari – De ex. galactosiltransferaza (liganzii primari pot fi localizați pe sau în apropierea acrozomului)
- Liganzii secundari – Acrozina/ proacrozina (o serin protează) responsabilă de liza locală
>* Acrozomul conține, de asemenea, diverse alte conținuturi, inclusiv diverse glicohidrolaze.
Transformarea capului spermatozoizilor
Acrozomul este implicat în transformarea (modelarea) capului spermatozoizilor prin intermediul complexului Acrozom-Acroplaxom-manțetă. Aici, cele două structuri importante implicate sunt acroplaxona și manchette.
Acroplaxonul (format din actină și cheratină) se suprapune acrozomului, iar complexul său cu manchette contribuie la următoarele:
- Dezvoltarea sacului acrozomal
- Ancorarea acrozomului la învelișul nuclear
- Transformarea spermatozoizilor
* Prin modelarea acrozomului, complexul permite acrozomului să modeleze capul spermei în timpul spermiogenezei.
Recunoașterea gameților
La animale precum broasca și ariciul de mare, s-a demonstrat că proteinele denumite liganzi primari joacă un rol important în recunoașterea gameților. Deși acești liganzi sunt de obicei localizați pe suprafața membranei plasmatice, unii au fost identificați pe acrozom, implicând astfel organitul în recunoașterea gameților.
După ce liganzii primari identifică proteine specifice în jerul care înconjoară oul, aceștia inițiază legarea.
Reacția acrozomică și exocitoza
Când spermatozoizii (sau liganzii primari ai spermatozoizilor) intră în contact cu stratul de jerry care înconjoară gametele feminin (ovulul) se inițiază reacția acrozomică/exocitoza.
Înainte ca spermatozoizii să poată suferi exocitoza acrozomică, aceștia trec printr-un proces cunoscut sub numele de capacitare.
Aici, spermatozoizii suferă o serie de modificări fiziologice care includ:
- Membrana plasmatică a spermatozoizilor pierde colesterolul
- Reacția acrozomului solubil este activată
- Se generează al doilea mesager AMP ciclic
- Activarea protein-kinazelor
După ce spermatozoizii au trecut prin aceste modificări în tractul reproducător feminin, ei sunt gata pentru exocitoză.
Când celula spermatozoidă intră în contact cu învelișul extern al gameților feminini (zona pellucida), unii dintre liganzii primari (lectine) se leagă de moleculele receptoare ale ZP3 (oligozaharide și glicani legați O), legând astfel cei doi gameți.
Acest proces a fost legat de asigurarea faptului că spermatozoizii se leagă de ovul într-o manieră selectivă față de specie care permite exocitoza acrozomului (denumită și reacția acrozomului). Acrozomul este dependent de calciu și implică exocitoza acrozomului.
În acest caz, legarea spermatozoizilor de ovul este însoțită de formarea a numeroși pori între membrana acrozomului și membrana plasmatică a spermatozoizilor la nivelul capului spermatozoizilor.
Această reacție nu numai că duce la fuziunea celor două membrane, membrana plasmatică a spermatozoizilor și membrana acrozomului, dar permite și eliberarea conținutului acrozomului. Reacția acrozomului are două rezultate principale.
Acestea includ:
- Liberarea de enzime care degradează zona pellucida care înconjoară membrana plasmatică a gameților feminini (la nivelul zonei pellucida)
- Expunerea capului spermatozoizilor (capătul nucleu) la ovul
Ligatori secundari ai acrozomului
După ce spermatozoidul se leagă de zona pellucida care înconjoară membrana plasmatică a ovulului, se formează pori care permit eliberarea componentelor acrozomului. Aici intră în joc liganzii secundari (enzimele hidrolitice).
Una dintre componentele principale ale acrozomului este o serin protează cunoscută sub numele de acrosină. În acrozom, proteina este stocată într-o formă inactivă cunoscută sub numele de zimogen.
După ce membrana acrozomului este compromisă, permițând eliberarea proteinei, aceasta este transformată în forma sa activă (acrosina) prin intrarea în contact cu glicoproteinele din zona pellucida.
În forma sa activă, enzima joacă un rol important de degradare a zonei pellucida a ovulului pentru a crea o deschidere prin care spermatozoizii pot pătrunde. Acest lucru poate dura între 5 și 20 de minute.
* Liza zonei pellucida a ovulului este localizată în jurul acrozomului. Ca urmare, nu toate părțile acestei suprafețe sunt degradate pentru a permite spermatozoizilor să pătrundă în ovul
* Pe baza unui număr de studii, s-a demonstrat că acrosina lipsește sau nu este esențială pentru fertilizare. Acest lucru s-a dovedit a fi cazul unor animale precum șoarecii.
* Comparând animalele cu acrosină cu cele fără acrosină, s-a descoperit că în timpul reacției acrozomale, acrosina accelerează dispersia proteinelor acrozomale.
În urma exocitozei acrozomului și, prin urmare, a reacției acrozomului, degradarea zonei pelucide face posibilă fuziunea capului spermatozoidului cu membrana plasmatică a ovocitului care, la rândul său, permite continuitatea citoplasmatică între gameți.
Este această fuziune particulară care are ca rezultat fecundarea care transformă ovocitul într-un zigot. Formarea zigotului împiedică orice alt spermatozoid să pătrundă în zona pellucida pentru fertilizare.
Din acest motiv, odată ce ovulul este fertilizat, reacția acrozomică sau exocitoza nu mai are niciun impact asupra zonei pellucide. Aceasta înseamnă că, odată ce ovulul este fecundat, acrozomul celorlalți spermatozoizi nu mai are un rol de jucat în fecundare.
Citește și despre Celulele Sertoli.
Întoarce-te la Biologie celulară
Întoarce-te la Celule spermatice
Întoarce-te de la învățarea despre Acrozom la MicroscopeMaster Home
reportați acest anunț