एक्रोसोम एक वेसिकुलर ऑर्गेनेल का वर्णन करने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला शब्द है जो कशेरुक और अकशेरुकी जानवरों के शुक्राणु कोशिकाओं (शुक्राणु) के नाभिक से पहले होता है और विशेष रूप से कॉन्फ़िगर प्रोटीन और एंजाइम से बना होता है।
शुक्राणु युग्मक या पुरुष सेक्स कोशिकाएं हैं। उनके पास जीव के आनुवंशिक भार का आधा हिस्सा है जो उन्हें जन्म देता है, यानी वे अगुणित कोशिकाएं हैं, और उनका मुख्य कार्य एक महिला द्वारा उत्पादित डिंब को निषेचित करना है, ताकि एक नया आनुवंशिक रूप से अलग-अलग व्यक्ति बनाया जा सके।
ज्यादातर जानवरों में, शुक्राणु मोबाइल कोशिकाएं हैं जिनके शरीर को दो अच्छी तरह से परिभाषित क्षेत्रों में विभाजित किया गया है: एक सिर और एक पूंछ, दोनों एक ही प्लाज्मा झिल्ली द्वारा कवर किए गए हैं। सिर वह हिस्सा है जिसमें नाभिक और साइटोसोल का एक बड़ा हिस्सा होता है, जबकि पूंछ एक फ्लैगेलर संरचना होती है जो गतिशीलता के लिए कार्य करती है।
एक्रोसोम शुक्राणु कोशिकाओं के सिर में स्थित है, विशेष रूप से बाहर के अंत में, व्यावहारिक रूप से पूरे कोशिका की सतह को कवर करता है, और इस पुटिका में निहित प्रोटीन में निषेचन प्रक्रिया के दौरान विशेष कार्य होते हैं।
एक्रॉसोम के कार्य
एक शुक्राणु की संरचना और एक्रोसोम के स्थान का योजनाबद्ध (स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से Gevictor)
डिंब के ज़ोना पेलुसीडा (जो इस मादा युग्मक कोशिका का बाहरी आवरण होता है) के साथ शुक्राणु के लगाव के स्थान पर निषेचन प्रक्रिया के दौरान एक्रोसोम का एक प्राथमिक कार्य होता है, जो कुछ बांझपन अध्ययनों से दिखाया गया है जो संबंधित हैं इस vesicular संरचना में दोषों के साथ।
कुछ वैज्ञानिक लेखों में इन जीवों के विवरणों को खोजना संभव है, जहां उन्हें "सेलुलर लाइसोसोम के समान" के रूप में संदर्भित किया जाता है, क्योंकि वे saccule- आकार की संरचनाएं हैं जो विभिन्न इंट्रासेल्युलर पाचन और रक्षा उद्देश्यों की सेवा करते हैं।
इस प्रकार, इन शुक्राणु पुटिकाओं का कार्य ज़ोन पेलुसीडा के घटकों को नीचा दिखाना है, जबकि शुक्राणु अपने झिल्ली के साथ फ्यूज करने और इसे निषेचित करने के लिए डिंब की ओर अपना रास्ता बनाता है।
प्रशिक्षण
एक्रोसोम की आकृति विज्ञान प्रजातियों के बीच बहुत भिन्न होता है, लेकिन यह लगभग हमेशा गोलगी कॉम्प्लेक्स से प्राप्त एक पुटिका संरचना है, जिसे शुक्राणुजनन (शुक्राणु में शुक्राणु के भेदभाव) के शुरुआती चरणों के दौरान संश्लेषित और इकट्ठा किया जाता है।
एक्रोसोमल पुटिका को दो झिल्ली द्वारा सीमांकित किया जाता है जिसे एक्रोसोमल झिल्ली के रूप में जाना जाता है, जो एक आंतरिक और एक बाहरी है। इन झिल्लियों में विभिन्न संरचनात्मक और गैर-संरचनात्मक घटक, प्रोटीन और विभिन्न प्रकार के एंजाइम होते हैं, जो आंतरिक मैट्रिक्स की स्थापना के लिए महत्वपूर्ण हैं।
ये आंतरिक घटक एक्रोमोमल मैट्रिक्स के फैलाव में भाग लेते हैं, डिंब के ज़ोनल पेलुसीडा के माध्यम से डिंब (एक्सेलसुलर कवरिंग) के माध्यम से और दोनों युग्मक कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली के बीच बातचीत में।
एकरस को कैसे बनाया जाता है?
शुक्राणुजनन की शुरुआत में, जब अर्धसूत्रीविभाजन पूरा हो जाता है, तो गोल अगुणित कोशिकाएं अपना आकार बदल देती हैं जो शुक्राणु की विशेषता है।
इस प्रक्रिया के दौरान, गोल्गी परिसर घनी रूप से भरे नलिकाओं और पुटिकाओं की एक प्रमुख प्रणाली है जो नाभिक के ध्रुवों के पास के क्षेत्रों में वितरित की जाती हैं। गोल्गी परिसर से प्राप्त कुछ पुटिकाएं आकार में वृद्धि करती हैं और ठीक दानेदार घटकों की उनकी एकाग्रता में वृद्धि करती हैं।
प्रत्येक ठीक दाना इन बड़े पुटिकाओं के अंदर अपनी समृद्ध ग्लाइकोप्रोटीन सामग्री को छोड़ता है, और यही कुछ लेखक "गठन में एक्रोसोमल प्रणाली" कहते हैं, जिसमें से शुक्राणु सिर के हुड और एक्रोसोम बाद में बनते हैं।
ग्रेन्युल "लोडिंग" प्रक्रिया के साथ सहवर्ती, इन पुटिकाओं को कई ग्लाइकोप्रोटीन भी प्राप्त होते हैं जिन्हें संश्लेषित किया जाता है और सक्रिय रूप से उनमें ले जाया जाता है।
कृन्तकों में, शुक्राणुजनन के दौरान चार चरणों में एक्रोसोमल शुक्राणु प्रणाली के गठन और विकास की प्रक्रिया होती है। पहले को गोल्गी चरण के रूप में जाना जाता है और यह तब होता है जब "प्रो-एक्रोसोमल" कणिकाओं का गठन गोलगी कॉम्प्लेक्स के ट्रांस फेस के सेकुलर से होता है।
इसके बाद, ये दाने एक एकल एक्रोसोमल ग्रेन्युल बनाने के लिए फ्यूज हो जाते हैं, जो गोलगी कॉम्प्लेक्स (दूसरे चरण) से नए प्रोटीन के अनुवाद के लिए लंबा होता है। तीसरे चरण को एक्रोसोमिक चरण के रूप में जाना जाता है और इसमें एक्रोसोम के गोलार्ध संरचनात्मक संरचना होती है।
चौथे चरण, जिसे परिपक्वता चरण के रूप में भी जाना जाता है, को परमाणु आकृति विज्ञान में होने वाले विभिन्न परिवर्तनों के साथ करना पड़ता है (गठन में एक्रोसोम नाभिक के निकट निकटता में होता है) और सेल में पूरे एक्रोसोम और उसके वितरण के प्रवास के साथ होता है। ।
प्रतिक्रिया
जैसा कि उल्लेख किया गया है, एक्रोसोम एक पुटिका है जो शुक्राणु के गोल्गी परिसर से भिन्न होता है। वह प्रक्रिया जिसके द्वारा इस पुटिका के लुमिनाल पदार्थ को डिंब के बीच संलयन से पहले छोड़ा जाता है और यौन प्रजनन के दौरान शुक्राणु को एक्रोसोम प्रतिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
यह प्रतिक्रिया, साथ ही साथ एक्रोसोम की आकृति विज्ञान व्यापक रूप से एक प्रजाति से दूसरे में, विशेष रूप से कशेरुक और अकशेरुकी के बीच भिन्न होता है; हालाँकि, दोनों ही मामलों में यह एक उच्च विनियमित घटना है।
एक्रोसोमिक प्रतिक्रिया (स्रोत: श्मशान विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)
पृष्ठभूमि
एक्रोसोमल प्रतिक्रिया केवल तब होती है जब शुक्राणु एक पुरुष द्वारा एक महिला के जननांग पथ में जारी किए जाते हैं और अंडाशय की यात्रा करते हैं, जहां अंडे स्थित होते हैं, जिसका अर्थ है कि ये कोशिकाएं पहले दो परिपक्वता प्रक्रियाओं से गुजर चुकी हैं:
- एपिडीडिमिस (पुरुष गोनाड में) के माध्यम से पारगमन
- प्रशिक्षण (महिला के जननांग पथ के माध्यम से संक्रमण के दौरान)
केवल प्रशिक्षित शुक्राणु ही सक्षम होते हैं, आणविक रूप से बोलते हैं, जोना पेल्यूसिडा को "पहचानते" हैं और इसमें शामिल होते हैं, क्योंकि यह कार्बोहाइड्रेट द्वारा मध्यस्थता वाली एक प्रक्रिया है जो शुक्राणु झिल्ली पर विशिष्ट रिसेप्टर्स द्वारा मान्यता प्राप्त है।
जब एक शुक्राणु एक अंडे के ज़ोना पेलुसीडा के साथ एकजुट हो जाता है, तो कैल्शियम-आश्रित सिग्नलिंग मार्ग सक्रिय हो जाते हैं जो एक्रोसोम एक्सोसाइटोसिस को ट्रिगर करते हैं, जो शुक्राणु के प्लाज्मा झिल्ली के साथ बाहरी एक्रोसोमल झिल्ली के संलयन से शुरू होता है।
निषेचन, अर्थात्, डिंब के साइटोसोल में महिला और पुरुष नाभिक का संलयन केवल एक्रोसोमिक प्रतिक्रिया के माध्यम से संभव है, क्योंकि शुक्राणु इस पुटिका में निहित एंजाइमों का उपयोग ज़ोना पेलिसेडा को पार करने और झिल्ली तक पहुंचने के लिए करते हैं। डिंब का प्लाज्मा।
एंजाइमों
एक्रोसोमल लुमेन में निहित कई एंजाइम हैं; लाइसोसोम में उन लोगों के समान कुछ एसिड ग्लाइकोहाइड्रॉलिसिस, प्रोटीज़, एस्टरेज़, एसिड फॉस्फेटेस और आर्यलसल्फ़ेटेस हैं।
एक्रोसोमल प्रोटीन के बीच और पेप्टिडेस एक्रोसिन है, जो एक्रोसोम में सबसे अधिक अध्ययन किया गया एंजाइम है और जो अग्नाशयी ट्रिप्सिन के समान गुणों वाला एक एंडोप्रोटीन है। सभी स्तनधारियों में इसकी उपस्थिति कम से कम पुष्टि की गई है। यह अपने निष्क्रिय रूप में मौजूद है, प्रोकैरोसिन।
साहित्य में से कुछ का कहना है कि यह एंजाइम शुक्राणु की सतह पर भी पाया जा सकता है, जहां प्रोकैरोसिन / एक्रोसिन कॉम्प्लेक्स ज़ोना पेलुसीडा की मान्यता के लिए आवश्यक रिसेप्टर्स में से एक लगता है।
एक्रोसोम्स ग्लाइकोसिडेज एंजाइमों में भी समृद्ध हैं और सबसे अच्छी तरह से जाना जाने वाला हायलूरोनिडेज है, जो बाहरी एक्रोसोमल झिल्ली और शुक्राणु के प्लाज्मा झिल्ली से जुड़ा होता है।
एक्रोसोम्स में मौजूद लाइपेज एंजाइमों में, फॉस्फोलिपेज़ ए 2 और फ़ॉस्फ़ोलीपेज़ सी बाहर खड़े होते हैं। उनके पास अल्कलाइन फॉस्फेट और कुछ एटीपीसेस जैसे फॉस्फेट भी होते हैं।
संदर्भ
- अबू-हेला, ए।, और तुलसियानी, डीआर (2000)। स्तनधारी शुक्राणु एक्रोसोम: गठन, सामग्री और कार्य। जैव रसायन और बायोफिज़िक्स के अभिलेखागार, 379 (2), 173-182।
- बेरुती, जी।, और पैर्डी, सी। (2011)। एक्रोसोम बायोजेनेसिस: नई अंतर्दृष्टि प्राप्त करने के लिए पुराने प्रश्नों पर फिर से विचार करना। शुक्राणुजनन, 1 (2), 95-98।
- डैन, जेसी (1956)। एकरस प्रतिक्रिया। कोशिका विज्ञान की अंतर्राष्ट्रीय समीक्षा में (खंड 5, पीपी 365-393)। अकादमिक प्रेस।
- डैन, जेसी (1967)। एक्रोसोम प्रतिक्रिया और लाइसिन। निषेचन में (पृ। 237-293)। अकादमिक प्रेस।
- खरवार, एमबी, गाओ, एच।, और ली, डब्ल्यू। (2019)। स्तनधारियों में एक्रोसोम बायोजेनेसिस का तंत्र। फ्रंटियर्स इन सेल एंड डेवलपमेंटल बायोलॉजी, 7, 195।
- सोलोमन, ईपी, बर्ग, एलआर, और मार्टिन, डीडब्ल्यू (2011)। जीवविज्ञान (9 वां संस्करण)। ब्रूक्स / कोल, सेंगेज लर्निंग: यूएसए।
- ज़नेवल्ड, एलजेडी, और डी जोंगे, सीजे (1991)। स्तनधारी शुक्राणु एक्रोसोमल एंजाइम और एक्रोसोम प्रतिक्रिया। स्तनधारी निषेचन का एक तुलनात्मक अवलोकन (पीपी। 63-79) में। स्प्रिंगर, बोस्टन, एमए।