Gametogenezis Gonatlarda mayotik bölünme sonucunda gametlerin (sperm ve yumurta hücreleri) oluşmasına gametogenezis denir. Testislerde sperm üretimine spermatogenezis, ovaryumlarda ovum üretimine de oogenezis denir.

1. Spermatogenezis

Oluşan sperm hücresinin baş boyun ve kuyruk bölgeleri vardır Oluşan sperm hücresinin baş boyun ve kuyruk bölgeleri vardır. Başta yoğun olarak habloit DNA bulunur. Uç kısmında ise içerisinde yumurta hücresinin zarını eritmeye yarayan bol miktarda hidrolitik enzim içeren akrozom bulunur. Boyun bölgesinde ise bir çift sentriol ile mitokondrionlar vardır. Mitokondrionlar kuyruk hareketi için gerekli enerjiyi üretirler (ATP). Sentrioller zigot oluşumunda hücre bölünmesinde görev alır. Çünkü yumurta hücresinde sentrioller yoktur.

2. Oogenezis

Yumurta hücresinin oluşumu sperm hücrelerinin oluşumundan farklıdır Yumurta hücresinin oluşumu sperm hücrelerinin oluşumundan farklıdır. Sperm hücreleri erginlik döneminde başlar. Yumurta hücresi ise kız çocuğu doğmadan önce başlar. Kız çocuğu doğduğunda pirimer folikül içerisinde zona pellusida ile çevrili pirimer oosit halindedir. Primer oositin büyüklüğü 25-45 mikron arasında değişir. Yumurta hücresi sekonder ve graf folikülü haline geldiğinde 125-150 mikron büyüklüğüne erişir. Graf folikülü haline geldiğinde ovulasyondan hemen önce I. mayoz bölünmeyi tamamlar ve 1. kutup hücresi ile büyüklüğü yaklaşık 150 mikron olan sekonder oosit oluşur.

İkinci mayoz bölünme yumurta kanalında gerçekleşir. I İkinci mayoz bölünme yumurta kanalında gerçekleşir. I. bölünme sonunda birinci, II. bölünme sonunda da ikinci kutup hücresi oluşur. Oluşan yumurta hücresi yaklaşık 0.15 mm (150 mikron) çapında olup döllenme sonucun da uterusa implante oluncaya kadar her bölünmede var olan sitoplazma kullanıldığı için büyüklüğü artmaz. Oluşan zigot bu evrede uterusa implante oluncaya kadar kendi sitoplazmasını kullandığı için mitoz bölünmenin interfaz evresinde sadece DNA replikasyonu olur.

Fertilizasyon (Döllenme)

Fertilizasyon (Döllenme) Olgun yumurta ve sperm hücresinin birleşmesidir. Birleşme sonunda oluşan hücreye zigot denir. Bu birleşme canlılarda dış ve iç döllenme ile olabilir. Omurgasız hayvanların çoğunda, balıklar ve kurbağalarda yumurta ve spermler ortama bırakılır. Burada döllenme gerçekleşir. Akreplerde ise erkek spermi bir paket halinde dişinin üreme organlarına bırakır. Döllenme daima ıslak ortamda gerçekleşir. Sperm hücreleri kuru ortamda hareket edemez. İç döllenme ise döllenme yumurta kanalının içinde gerçekleşir. Hermafroditlerde kendi kendini dölleme veya çapraz döllenme görülür.

Fertilizasyonun 3 önemli görevi vardır. 1.Sperm yumurta hücresine habloit kromozom takımını verir. 2. Memelilerde ve pek çok canlıda cinsiyeti belirler. 3.Yumurta hücresinde bazı reaksiyonları uyararak embriyonik gelişimi başlatır.

Fertilizasyon basamakları Fertilizasyonda hücrelerin temas ve tanışması: Yumurta hücresi ince vitellin zarı ile onun üzerinde Zona pellucida (jöle tabakası) ile örtülüdür. Jöle tabakası balık, kurbağa, deniz kestanesi gibi dış döllenme yapan canlılarda fertilizin adı verilen bir glikoprotein salgılar. Sperm hücresinden ise türe üzgü olarak akrozomlarından antifertilizin adı verilen asidik bir protein salgılar. Bunlar birbirini tanıyarak hem farklı türe ait spermin yumurta hücresine girmesi önlenir hem de antifertilizin yumurta hücresinin zarını delerek döllenmeyi gerçekleştirir.

Yumurtanın sperm tarafından aktive edilmesine akrozom reaksiyonu adı verilmektedir. Sperm yumurta hücresinin etrafındaki jöle tabakasına temas ettiğinde akrozomu kuşatan zarlar kaynaşarak zardaki porlar genişler. Ca++ iyonları akrozomun içine girer. Buda akrozomun proteolitik enzimleri salgılanmasını sağlar. Enzimler jöle tabakasını açarak vitellin zara kadar spermin baş kısmının girmesini sağlar. Sperm yumurta hücresi ile temas ederek tanışır. Aynı türün hücreleri ise Bindin proteini Bindin reseptörü ile birleşir.

Prof.Dr. Davut Alptekin

Spermin yumurta hücresine girişi: Akrozom ve vitellin zarın kaynaşması ile birlikte enzimler vitellin zarı eritir. Yumurta zarı mikrovilluslarla kaplı olduğu için spermin baş kısmını çevirerek fertilizasyon konisini oluşturur. Koninin kasılması ile sperm yumurta içine çekilir. Sperm ve yumurtanın zarı kaynaşır. İkinci bir spermin yumurtaya girmesini önlemek için (1) yumurta hücresindeki iyon kanalları açılır ve iyonlar sitoplazmaya çıkar. Hücre zarının elektriksel yükü değişir. (2) Depolarize olan zarın altındaki kortikal granüllerden Ca++ iyonları serbest bırakılır. Arkasından kortikal granüller ekzositoz ile plazma zarı ile vitellin zar arasına bazı enzimleri salgılar. Bu enzimler protein bağlarını koparır. Oluşan ozmotik basınç ile bu iki zar arasına su girmesine neden olur. Bu iki olay 2. sperm hücresinin (polispermi) girmesini engeller.

Bazı türlerde vitellin zar pigment maddeleri ile birleşerek koyu ve kalın bir tabaka oluşturur. Buna fertilizasyon tabakası denir. Memelilerde bu tabaka oluşmaz. Ancak zona pellusida üzerindeki sperm reseptörleri değiştiği için ikinci bir spermin girişine izin vermez. Sperm ve yumurta nükleuslarının kaynaşması: Sperm nükleusu yumurta hücresine girdikten sonra mikrotübüllere tutunur. Mikrotübüller iki habloid nükleusun birleşmesini sağlar ve zigot oluşur.

Fertilizasyon (Döllenme)

Fertilizasyon (Döllenme)

Oluşan zigotta yumurta hücresinin aktive olması: Kortikal reaksiyonu başlatmak için sitoplazmaya geçen Ca++ iyonları yumurtada bazı metabolik olayları da başlatır. Hücrede protein sentezi hızla artar. Bazı türlerde döllenme, yumurta hücresinde yeni reorganizasyona neden olur. Kurbağa yumurtasında pigment maddeleri vegetal kutup da birikerek gri hilali oluşturur. Gri hilal embriyo gelişiminde önemli rol oynar

Fertilizasyon (Döllenme)