Reproduktion 2

Spermatogenese

Männliche Geschlechtsorgane

Hoden mit samenführenden Röhrchen

Die Leydig-Zellen produzieren Testosteron. Struktur des Hodengewebes Die Leydig-Zellen produzieren Testosteron. 9 = Kapillare 8+7 = Leydig-Zellen (Interstitielles Gewebe) Basalmembran 6 = Spermatogonie Sertolizellen sind für die Ernährung der wachsenden Spermatiden verantwortlich. 5 = Spermatozyte I 4 = Spermatozyte II 3 = Spermatide I 2 = Sertolizellen 1a = Spermatide die sich an Sertolizelle nährt – hier schon differenziert! 1 = Spermien

A = Die äußere Schicht der Geschlechtszellen = Spermatogonien (6) (2n) teilen sich vielfach (Mitose) und produzieren viele Spermatogonien (2n).

B = Spermatogonien wachsen zu größeren Zellen mit mehr Zytoplasma  Primäre Spermatozyten (5).

C = Jede primäre Spermatozyte (2n) führt die 1 C = Jede primäre Spermatozyte (2n) führt die 1. Teilung der Meiose durch.  Sekundäre Spermatozyten (n) (4) entstehen.

D = Jede sekundäre Spermatozyte führt die zweite meiotische Teilung durch und produziert 2 Spermatiden (3).

E= Spermatiden verbinden sich mit den Nährstoff liefernden Sertolizellen (2), welche helfen, dass sich Spermatozoen (1a) entwickeln können. Dies ist ein Beispiel für Zelldifferenzierung.

F = Spermien (1) lösen sich von Sertoli-Zellen (2) und werden aus den Hoden durch die Flüssigkeit im Lumen der samenführenden Röhrchen herausgebracht.

MITOSE Spermatogonien FSH 1. Meiotische Teilung 2. Meiotische Teilung Haploide Spermatiden Wachstum

Nährstoffliefernde Sertolizellen Spermien (Samenzellen) Haploide Spermatiden Nährstoffliefernde Sertolizellen Positives Feedback LH Testosteron Zelldifferenzierung Spermien (Samenzellen)

Welche dieser Zellen haben einen haploiden, welche Zellen haben diploid Welche dieser Zellen haben einen haploiden, welche Zellen haben einen diploiden Chromosomensatz? haploid

Spermiogenese (Sertolizellen liefern Nährstoffe) 6 = Spermatogonie 5 = Spermatozyte I 2n Meiose I n n 4 = Spermatozyte II Meiose II 3 = frühe Spermatiden n n n n Spermiogenese (Sertolizellen liefern Nährstoffe) 1 = Spermien

Oogenese

Gebärmutter (Uterus) Eileiter Eierstock (Ovarien) Gebärmutterhals (Zervix) Vagina Schamlippen

6 5 7 4 5a 3 7a 2a 2 8 1 12 11 13 9 10 12a

Meiose bei der Eizelle 2n Meiose I n n Meiose II n n n n n n n n

Der Prozess der Oogenese produziert haploide Eizellen. Oogenese ist die Entwicklung einer befruchtungsfähigen Eizelle (Ovum) aus einer Zelle der Keimbahn bei mehrzelligen Tieren.

Der Prozess der Oogenese produziert haploide Eizellen. Entwicklungsphasen: Nach der Befruchtung teilt sich die Zygote vielfach = Mitose.

Der Prozess der Oogenese produziert haploide Eizellen. Vermehrungsphase: Schon in einem frühen Embryonalstadium wandern die Urkeimzellen in die Eierstöcke (Ovarien) ein. Hier finden mitotische Zellteilungen statt (Mitose).

Der Prozess der Oogenese produziert haploide Eizellen. Wachstumsphasen: Sind die mitotischen Teilungen abgeschlossen, lagern die Eizellen Dottersubstanzen ein und vergrößern sich (Zellwachstum).

Der Prozess der Oogenese produziert haploide Eizellen. Sie werden von Follikelzellen umgeben. Sie beginnen mit der 1. Reifeteilung der Meiose, der Reduktionsteilung, die zu einer haploiden Zelle, der sekundären Oocyte führt.

Der Prozess der Oogenese produziert haploide Eizellen. Es kommt zu einer ungleichen Teilung von Zytoplasma, d.h. es entstehen eine Oocyte (groß) und ein Polkörper (klein). So wird sicher gestellt, dass die DNA-Reduktion geschieht und gleichzeitig das meiste Zytoplasma in der Eizelle bleibt.

Der Prozess der Oogenese produziert haploide Eizellen. Reifungsphase: Die sekundäre Oocyte führt die zweite Reifeteilung durch, so dass eine haploide Eizelle (Ovum) mit Ein-Chromatid-Chromosomen vorliegt. Es kommt wieder zu einer ungleichen Teilung des Zytoplasmas, sodass ein Polkörper entsteht. Der andere Polkörper teilt sich auch. Insgesamt entstehen drei Polkörper und eine Eizelle.

Der Prozess der Oogenese produziert haploide Eizellen. Die Polkörper enthalten unerwünschte DNA und wenig Zytoplasma – sie degenerieren.  Degeneration des Polkörpers.

Zeichnung Spermium 3 4 7 8 5 6 2 1

Zeichnung Eizelle

Beschreibe den Prozess der Oogenese

Welche Rolle haben Epididymis (Nebenhoden), Samenbläschen und Prostata (Vorsteherdrüse) bei der Erzeugung der Samenflüssigkeit? 

Wenn Spermien von den Hoden (6) in den Nebenhoden (7) (Epididymis) ankommen, können sie noch nicht schwimmen. Sie reifen während ihrer Lagerung in den Nebenhoden  und können dann schwimmen. 1 = Blase 4= Harn- und Samenleiter 5= Samenleiter

Die Samenbläschen (2) und die Prostata (3) produzieren und speichern eine Flüssigkeit. Diese wird mit der Ejakulation ausgestoßen. Die Flüssigkeit mischt sich mit den Samenzellen und erhöht das Volumen des Ejakulats. Die Flüssigkeit enthält Nährstoffe für die Samenzellen (Fruktose) und Schleim, welcher Mineral-Ionen enthält und basisch ist – so schützt dieser Schleim die Spermien vor den sauren Bedingungen in der Vagina. 1 = Blase 4= Harn- und Samenleiter 5= Samenleiter

Gemeinsamkeiten von Spermatogenese und Oogenese Beide beginnen mit Mitose für die Vermehrung (Proliferation) der Urzelle, haben Zellwachstum vor der Mitose, haben zwei Teilungen der Meiose, wo jeweils 4 haploide Zellen entstehen.

Unterschiede von Spermatogenese und Oogenese 1 Spermatogenese Oogenese Täglich werden Millionen produziert. 1 Ei (max.2-6) wird alle 28 Tage produziert. Wird durch Ejakulation (Samenerguss) freigegeben. Ejakulation ist jederzeit möglich. Wird am ≈14.Tag des Menstruationszyklus (nur einmal pro Zyklus) durch den Eisprung freigegeben. Spermabildung beginnt während der Pubertät. Ort: Hoden Ei-Produktion beginnt während der Entwicklung des Fötus. Ort: Eierstöcke Spermaproduktion funktioniert während des gesamten erwachsenen Lebens des Mannes. Ei-Produktion wird unregelmäßig und hört auf, wenn die Menopause der Frau beginnt. Vier Spermien werden pro Meiose produziert. Nur ein Ei wird während der Meiose produziert. Es gibt Sertoli-Zellen für die Ernährung. Hier gibt es keine vergleichbaren Zellen. Es entstehen 4 gleich große Zellen. Ungleichgroße Zellen (eine Eizelle & drei Polkörper) entstehen. Es werden keine Polkörper gebildet. Es werden Polkörper gebildet. Meiose II wird vor der Befruchtung beendet. Meiose II wird nach der Befruchtung beendet. 2 3 5 4 7 6 9 8 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Befruchtung

4.+ 5. Ein Spermium erreicht die Plasmamembran der Eizelle und bindet. Die Befruchtung ist ein sehr komplizierter Prozess. Er läuft im Einzelnen folgendermaßen ab. 1. Eindringen vieler Spermien in Zona Pellucida durch Hülle von Follikelzellen (3). 2. Akrosomreaktion = Freisetzen von Hydrolyse-Enzymen  Verdauung der Zona Pellucida. 4.+ 5. Ein Spermium erreicht die Plasmamembran der Eizelle und bindet. 6. Die Fusion der beiden Membranen ermöglicht, dass der Zellkern der Samenzelle in die Eizelle eindringt. 7. Corticalreaktion: Freigesetzte Enzyme verhärten die Zona Pellucida (7a) so, dass keine weiteren Samenzellen eindringen können. 8. Der weibliche Zellkern beendet die Meiose. Die Kernmembran der beiden Zellkerne löst sich auf und die erste mitotische Teilung der Zygote beginnt.

Schwangerschaft und Geburt

10.4.11 Kernmembranen beider Zellkerne lösen sich auf Befruchtung Zweizellenstadium (Keine Trennung der Zellen!) 1. Mitose Grafik aus Wikipedia Mitose 4 Zellen 8 Zellen 16 Embryo in Endometrium Blasto-zyste …

HCG Endometrium wächst Plazenta Gelb-körper Östrogen + Progesteron HCG verhindert Degeneration von Gelbkörper HCG EMBRYO

Human-Choriongonadotropin (HCG) spielt eine wichtige Rolle in der frühen Schwangerschaft. HCG verhindert die Degenerierung des Gelbkörpers. HCG stimuliert den Corpus Luteum (Gelbkörper) zu wachsen und weiterhin Östrogen und Progesteron zu sekretieren.

Welche Rolle spielt die Plazenta?

10.4.12 Plazenta

Fötus

Embryo - Fötus Embryo 8 Wochen alt > Knochengewebe entwickelt sich Fötus entwickelt Plazenta und Nabelschnur Den Amnionsack, mit Fruchtwasser gefüllt

Amnionsack Gebärmutterwand Nabelschnur Plazenta Baby Cervix (Gebärmutterhals)

Welche Aufgaben erfüllen Fruchtwasser und Amnionsack? Im Amnionsack schwimmt der Fötus und die feinen Gewebe des Fötus werden so geschützt und gestützt.

Welche Stoffe werden zwischen Mutter und Fötus ausgetauscht? Sauerstoff, Kohlendioxid, Antikörper, Hormone, b Wasser, Mineralien und Nährstoffe ausgetauscht. Es kommt dabei nicht zur Vermischung mütterlichen und fötalen Blutes.

Wie wird der Prozess der Geburt hormonell beeinflusst? Abfall des Progesteronspiegels neurosekretorische Zellen des Hypothalamus produzieren: Oxytocin Oxytocin lässt die Muskeln der Gebärmutterwand kontrahieren. Kontraktion hat positive Rückkopplung auf Oxytocin. Dadurch schneller die nächste Kontraktion.

Oxytocin-Sekretion ist ein Beispiel für positive Rückkopplung. Progesteronspiegel und Oxytocin-Sekretion. Der Progesteronspiegel zeigt nach ungefähr 9 Monaten einen plötzlichen Abfall. Oxytocin-Sekretion ist ein Beispiel für positive Rückkopplung. Hormonausschüttung / SE Zeit in Monaten Zeit in Stunden

Die Geburt Muskeln der Gebärmutterwand kontrahieren Cervix (Gebärmutterhals) wird gedehnt Amnionsack platzt/ Fruchtwasser wird abgegeben Meist viele Stunden von Kontraktionen (Wehen) Das Baby wird durch Cervix, Scheide und Schamlippen gepresst

Die Nabelschnur wird durchgschnitten Nach ca. 20 Minuten wird die Plazenta als Nachgeburt ausgestoßen