शुक्राणु: कार्य, भागों, जीवन चक्र, शुक्राणुजनन - शरीर रचना विज्ञान और शरीर विज्ञान - 2025

शुक्राणु परिपक्व सेक्स कोशिकाओं (युग्मक कोशिकाओं) पुरुष जननांग में उत्पादित कर रहे हैं। वे अत्यधिक विशिष्ट कोशिकाएं हैं, जो पूरी तरह से मादा अंडे के निषेचन के कार्य के लिए समर्पित हैं, यौन प्रजनन के दौरान एक मौलिक घटना है।

उन्हें 300 से अधिक साल पहले एंटनी वैन लीउवेनहोक द्वारा खोजा गया था, जिन्होंने पूरी तरह से अपनी जिज्ञासा से प्रेरित होकर, अपने स्वयं के वीर्य का अवलोकन किया और "पशुगणित" शब्द को ध्वजांकित संरचनाओं के लिए गढ़ा।

मानव शुक्राणु की तस्वीर (स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से कोई विशिष्ट लेखक नहीं)

तब से, ये कोशिकाएँ कई जांचों के अध्ययन का उद्देश्य रही हैं, विशेष रूप से प्रजनन और सहायक प्रजनन से संबंधित।

शुक्राणु उच्च ऊर्जा आवश्यकताओं वाली कोशिकाएं हैं, क्योंकि उन्हें लिंग (पुरुष प्रजनन अंग) से योनि मार्ग (महिला प्रजनन अंग) से स्खलित होने के बाद तेज गति से चलना चाहिए।

वे ऊर्जा का उपयोग मुख्य रूप से कार्बोहाइड्रेट जैसे ग्लूकोज, और ग्लाइकोलाइसिस और माइटोकॉन्ड्रियल ऑक्सीडेटिव फास्फोरिलेशन के चयापचय से प्राप्त करते हैं, जिसका प्रदर्शन 1928 में मैकार्थी और सहयोगियों द्वारा किए गए प्रयोगों के लिए किया गया था।

इन कोशिकाओं का गठन और रिलीज कई अंतःस्रावी (हार्मोनल) कारकों पर निर्भर करता है, विशेष रूप से टेस्टोस्टेरोन, जो कि वृषण द्वारा उत्पादित और स्रावित होता है।

महिला सेक्स कोशिकाओं (जो भ्रूण के विकास के दौरान उत्पन्न होती हैं) के साथ क्या होता है, इसके विपरीत, शुक्राणु एक आदमी के वयस्क जीवन भर लगातार उत्पादित होते हैं।

विशेषताएं

शुक्राणु बहुत महत्वपूर्ण कोशिकाएं हैं, क्योंकि उनके पास महिला के अंडाशय में निहित डिंब के साथ फ़्यूज़ करने और उसे निषेचित करने का विशेष कार्य है, एक प्रक्रिया जो एक नए व्यक्ति के गठन के साथ समाप्त होती है।

शुक्राणु, साथ ही साथ अंडाशय, अगुणित कोशिकाएं होती हैं, इसलिए महिला और पुरुष नाभिक का संलयन एक नई कोशिका में द्विगुणित आवेश (2n) को पुनर्स्थापित करता है। इसका तात्पर्य यह है कि प्रत्येक कोशिका इस प्रक्रिया में एक इंसान के गुणसूत्रीय भार का आधा योगदान देती है।

एक मानव शुक्राणु का आरेख। स्रोत: सरलीकृत शुक्राणुजन आरेख। मारग: मारियाना Ruizderivative कार्य: मिगुएलफेरिग

मनुष्यों में, शुक्राणु पूर्वजन्म के लिंग को निर्धारित करने के लिए जिम्मेदार कोशिकाएं होती हैं, क्योंकि डिंब में एक एक्स सेक्स गुणसूत्र होता है, लेकिन प्रत्येक शुक्राणु में एक एक्स गुणसूत्र या एक वाई गुणसूत्र हो सकता है।

शुक्राणु एक अंडा निषेचन की कोशिश कर रहा है

जब शुक्राणु जो अंडे को सफलतापूर्वक निषेचित और निषेचित करता है, में एक एक्स गुणसूत्र होता है, तो जो बच्चा बनेगा, वह XX होगा, अर्थात यह आनुवंशिक रूप से महिला होगी। दूसरी ओर, जब अंडे के साथ फ़्यूज़ करने वाले शुक्राणु में वाई गुणसूत्र होता है, तो बच्चा एक्सवाई होगा, अर्थात आनुवंशिक रूप से पुरुष।

शुक्राणु भागों (संरचना)

शुक्राणु छोटी फ्लैगेलेट कोशिकाएं होती हैं (लंबाई में 70 माइक्रोन से कम)। प्रत्येक शुक्राणु दो अच्छी तरह से परिभाषित क्षेत्रों से बना होता है जिसे सिर और पूंछ के रूप में जाना जाता है, दोनों एक ही प्लाज्मा झिल्ली द्वारा संलग्न होते हैं।

सिर में नाभिक है जो मादा डिंब को निषेचित करने के लिए काम करेगा, जबकि पूंछ हरकत का अंग है जो उन्हें स्थानांतरित करने की अनुमति देता है और यह उनकी लंबाई के एक महत्वपूर्ण हिस्से का प्रतिनिधित्व करता है।

- सिर

शुक्राणु का सिर आकार में चपटा होता है और व्यास में लगभग 5 माइक्रोन होता है। इसके अंदर सेलुलर डीएनए होता है, जो बहुत संकुचित होता है, जो इसके परिवहन, ट्रांसक्रिप्शन और साइलेंसिंग की सुविधा के साथ इसकी मात्रा को कम करता है।

शुक्राणु नाभिक में 23 अगुणित गुणसूत्र होते हैं (एक प्रति में)। ये गुणसूत्र सोमैटिक सेल (शरीर में ऐसी कोशिकाएं जो सेक्स कोशिका नहीं हैं) के गुणसूत्रों से भिन्न होती हैं, जिसमें वे प्रोटैमाइन और कुछ शुक्राणु हिस्टोन नामक प्रोटीन से भरे होते हैं।

प्रोटैमाइन प्रचुर मात्रा में सकारात्मक चार्ज वाले प्रोटीन होते हैं, जो नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए डीएनए के साथ उनकी बातचीत को सुविधाजनक बनाते हैं।

मानव शुक्राणु का पार्श्व और सामने का दृश्य (स्रोत: लेडीफोहाट्स विद विकिमीडिया कॉमन्स)

नाभिक के अलावा, शुक्राणु के सिर में एक स्रावी पुटिका होती है जिसे एक्रोसोमल पुटिका या एक्रोसोम के रूप में जाना जाता है, जो आंशिक रूप से नाभिक के पूर्वकाल क्षेत्र को घेरता है और सेक्स सेल के प्लाज्मा झिल्ली के संपर्क में है।

इस पुटिका में बड़ी संख्या में एंजाइम होते हैं जो निषेचन के दौरान डिंब के बाहरी आवरण के प्रवेश की प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाते हैं। इन एंजाइमों में ट्रायप्सिन के समान प्रोटीज़, न्यूरोमिनिडेज़, हायलूरोनिडेज़, एसिड फॉस्फेटेज़, आरिलसल्फ़ैटेज़ और एक्रोसिन शामिल हैं।

जब अंडा और शुक्राणु एक-दूसरे के संपर्क में आते हैं, तो एक्रोसोम एक्सोसाइटोसिस द्वारा अपनी सामग्री जारी करता है, एक प्रक्रिया जिसे "एक्रोसोम प्रतिक्रिया" के रूप में जाना जाता है, जो संघ, प्रवेश और डिंब के साथ शुक्राणु के संलयन के लिए आवश्यक है।

- पूंछ

शुक्राणु के सिर और पूंछ को एक ही प्लाज्मा झिल्ली द्वारा कवर किया जाता है। पूंछ एक बहुत लंबा फ्लैगेलम है जिसमें चार क्षेत्र होते हैं जिसे गर्दन, मध्य टुकड़ा, मुख्य टुकड़ा और अंत टुकड़ा कहा जाता है।

स्वयंसिद्ध, अर्थात्, साइटोस्केलेटल संरचना जो पूंछ को आंदोलन प्रदान करती है, शुक्राणु के नाभिक के पीछे स्थित एक बेसल शरीर से निकलती है। यह आधारभूत शरीर है जो गर्दन को बनाता है और लगभग 5μm लंबा होता है।

गर्दन और अंत के बीच का टुकड़ा मध्यवर्ती टुकड़ा है। यह 5 माइक्रोन लंबा है और कई माइटोकॉन्ड्रिया की उपस्थिति की विशेषता है जो केंद्रीय एक्सोनोमे के आसपास "म्यान" के रूप में व्यवस्थित होते हैं। ये अत्यधिक विशिष्ट माइटोकॉन्ड्रिया हैं जो संक्षेप में, एटीपी के रूप में आंदोलन के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करते हैं।

मुख्य टुकड़ा सिर्फ 50 माइक्रोन लंबा है और पूंछ का सबसे लंबा हिस्सा है। यह एक "रिंग" में शुरू होता है जो माइटोकॉन्ड्रिया की आगे की प्रगति को रोकता है और अंत के टुकड़े में समाप्त होता है। जैसे ही आप अंतिम टुकड़े के करीब आते हैं, मुख्य टुकड़ा टेपर (टेपर)।

टर्मिनल का टुकड़ा, अंत में, पूंछ के अंतिम 5 माइक्रोन से बना होता है और एक संरचना है जहां एक निश्चित "विकार" सूक्ष्मनलिकाएं में मनाया जाता है जो फ्लैगेलम के एक्सोनोमी को बनाते हैं।

जीवन चक्र

एक औसत वयस्क व्यक्ति प्रति दिन लाखों शुक्राणु पैदा करता है, हालांकि ये कोशिकाएं पूरी तरह से बनने और परिपक्व होने तक (जब तक कि उनका स्खलन नहीं हो जाता) 2 से 3 महीने के बीच हो जाता है।

एक शुक्राणु कोशिका का जीवन चक्र युग्मकजनन या शुक्राणुजनन के साथ शुरू होता है, यानी एक रोगाणु या अग्रदूत कोशिका के विभाजन के साथ, जो बाद में विभक्त और परिपक्व होने वाली कोशिका रेखाओं को जन्म देता है। इस बीच, दोषपूर्ण कोशिकाएं क्रमादेशित कोशिका मृत्यु प्रक्रियाओं से गुजरती हैं।

एक बार सूजी नलिकाओं में बनने के बाद, परिपक्व शुक्राणु को एपिडीडिमिस के रूप में जाना जाने वाले वृषण के एक क्षेत्र में पलायन करना चाहिए, जो लगभग 20 फीट लंबा है। इस प्रवास में कुछ दिन लगते हैं और यह दिखाया गया है कि इस स्तर पर कोशिकाएं एक अंडे को निषेचित करने के लिए पर्याप्त परिपक्व नहीं होती हैं, क्योंकि उनमें गतिशीलता की कमी होती है।

एपिडीडिमिस में 18 या 24 घंटे बीतने के बाद, शुक्राणु पूरी तरह से मोबाइल होते हैं, लेकिन यह गतिशीलता प्रोटीन कारकों द्वारा बाधित होती है।

एक बार एपिडीडिमिस में, शुक्राणु अपनी प्रजनन क्षमता को केवल एक महीने तक बनाए रखते हैं, लेकिन यह समय तापमान, आहार और जीवन शैली की स्थितियों पर निर्भर करेगा।

जब शुक्राणु संभोग (संभोग) के दौरान स्खलित होते हैं, तो उनके पास आंदोलन की पूरी क्षमता होती है, गति में 4 मिमी / मिनट के रूप में तेजी से बढ़ रहा है। महिला प्रजनन पथ में ये कोशिकाएं 1 से 2 दिनों तक जीवित रह सकती हैं, लेकिन यह आसपास के वातावरण की अम्लता पर निर्भर करता है।

शुक्राणुजनन

शुक्राणु उत्पादन (शुक्राणुजनन) सबसे पहले यौवन के दौरान मनुष्यों में होता है। यह प्रक्रिया अंडकोष में होती है, जो पुरुष प्रजनन प्रणाली के दो अंग हैं, और सेक्स कोशिकाओं के गुणसूत्रीय भार को कम करने के लिए करना है (जो द्विगुणित होने से (2 एन) जाने से अगुणित (एन))।

वृषण में, शुक्राणुजनन, नलिकाओं के भीतर होता है जिसे अर्धवृत्ताकार नलिकाओं के रूप में जाना जाता है, जिसके उपकला दो मुख्य प्रकार की कोशिकाओं से बनी होती है: सर्टोली कोशिकाएँ और शुक्राणुजन कोशिकाएँ।

स्पर्मेटोजोनस कोशिकाएं शुक्राणुजोज़ा को जन्म देती हैं, जबकि सर्टोली कोशिकाएं शुक्राणुजन कोशिकाओं को पोषण देती हैं और उनकी रक्षा करती हैं। उत्तरार्द्ध परिपक्वता के विभिन्न चरणों में अर्धवृत्त नलिकाओं में हैं।

शुक्राणुजनन की प्रक्रिया का योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व (स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से मिगुएलफेरिग)

शुक्रजनक कोशिकाओं के अलावा के रूप में जाना कोशिकाएं होती हैं शुक्राणुजन जो विभाजित और प्राथमिक spermatocytes, माध्यमिक spermatocytes उत्पादन के लिए जिम्मेदार अपरिपक्व जर्म कोशिकाओं रहे हैं, और शुक्राणु परिपक्व,।

- स्पर्मेटोगोनिया, प्राथमिक शुक्राणुकोशिका, द्वितीयक शुक्राणुकोशिका और शुक्राणु

स्पर्मेटोगोनिया अर्धवृत्त नलिकाओं के बाहरी किनारे की ओर स्थित हैं, उसी के बेसल लामिना के पास; जब वे विभाजित होते हैं, तो वे कोशिकाओं को नलिकाओं के मध्य भाग में स्थानांतरित करने के लिए जन्म देते हैं, जहां वे अंत में परिपक्व होते हैं।

Spermatocytogenesis

शिमटोगोनिया माइटोसिस (अलैंगिक विभाग) द्वारा विभाजित होते हैं और द्विगुणित कोशिकाएं (2n) होती हैं, जो विभाजित करते समय, अधिक शुक्राणुजन और प्राथमिक शुक्राणुनाशक उत्पन्न करते हैं, जो शुक्राणुजन से अधिक कुछ नहीं होते हैं जो अर्धसूत्रीविभाजन द्वारा अर्धसूत्रीविभाजन में प्रवेश करने से रोकते हैं।

शुक्राणुजन का एक छोटा समूह जीवन भर माइटोसिस द्वारा धीरे-धीरे विभाजित होता है, जो अधिक शुक्राणुजन या परिपक्वता के लिए प्रतिबद्ध कोशिकाओं के माइटोटिक उत्पादन के लिए "स्टेम सेल" के रूप में कार्य करता है।

शुक्राणुजन्य परिपक्व होने पर, जब वे माइटोसिस द्वारा और बाद में अर्धसूत्रीविभाजन द्वारा विभाजित होते हैं, तो उनकी संतान साइटोसोलिक विभाजन को पूरा नहीं करती है, इसलिए बेटी कोशिकाएं (क्लोन) साइटोसोलिक पुलों द्वारा एक दूसरे से जुड़ी रहती हैं, जैसे कि वे एक सिंक्रोटियम थे। ।

शुक्राणु कोशिकाओं (शुक्राणु) के परिपक्वता और प्रवास के अंतिम चरणों तक, इस शुक्राणु को बनाए रखा जाता है, जहां शुक्राणु को अर्धवृत्ताकार नलिकाओं के लुमेन में छोड़ा जाता है। इसके परिणामस्वरूप कोशिकाओं के समूहों को सिंक्रोनाइज़ किया जाता है।

- अर्धसूत्रीविभाजन

प्राथमिक शुक्राणुनाशक, जैसा कि वे अर्धसूत्रीविभाजन द्वारा विभाजित करते हैं, द्वितीयक शुक्राणुकोशिका बनाते हैं, जो अर्धसूत्रीविभाजन (अर्धसूत्रीविभाजन II) द्वारा फिर से विभाजित होते हैं, अपने आप को शुक्राणुज नामक एक अन्य प्रकार की कोशिका में विभक्त करते हैं, जिसमें शुक्राणुजन का आधा गुणसूत्र भार होता है। कहते हैं, वे अगुणित हैं।

- शुक्राणु या शुक्राणुजनन की परिपक्वता

शुक्राणु के परिपक्व होने के बाद, वे परिपक्व शुक्राणुज में भिन्न होते हैं, जो रूपात्मक परिवर्तनों की एक श्रृंखला के लिए धन्यवाद करते हैं, जिसमें उनके साइटोसोल के एक बड़े हिस्से के उन्मूलन, फ्लैगेला के गठन और उनके साइटोसॉर्गेनिक अंगों के आंतरिक पुनर्व्यवस्था शामिल हैं।

इन परिवर्तनों में से कुछ को कोशिका नाभिक के संघनन के साथ करना पड़ता है, कोशिका के बढ़ाव और माइटोकॉन्ड्रिया के पुनर्व्यवस्था के साथ।

ये कोशिकाएं बाद में एपिडीडिमिस, वृषण में एक गांठदार नली में स्थानांतरित हो जाती हैं, जहां वे संग्रहीत होती हैं और परिपक्व होने की प्रक्रिया को जारी रखती हैं। हालांकि, केवल एक प्रक्रिया के माध्यम से जाना जाता है जिसे कैपेसिटेशन के रूप में जाना जाता है, जो महिला जननांग पथ में होता है, शुक्राणु उनकी परिपक्वता को पूरा करते हैं।

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