Quá trình hình thành tinh trùng

Cùng tìm hiểu về tinh trùng và sự hình thành tinh trùng

Tinh trùng được sản xuất trong các ống sinh tinh trong suốt khoảng thời gian hoạt động sinh sản. Bắt đầu từ 13 tuổi, dịch hoàn nam giới bắt đầu sản sinh tinh trùng do kích thích của các hormon tuyến yên

Các giai đoạn hình thành tinh trùng

Các ống sinh tình trong dịch hoàn chứa một lượng lớn các tinh bào nguyên thủy (spermatogonia) nằm giữa lớp thứ hai và thứ ba của biểu mô. Các tinh bào này tiếp tục phân chia. Một phần trong số tinh bào nguyên thủy biệt hóa để trở thành các tinh trùng (sperm).

Trong giai đoạn đầu tiên của quá trình hình thành tinh trùng, các tinh bào nguyên thủy nằm sát lớp màng đáy của biểu mô ống sinh tinh (các tinh bào nguyên thủy loại A (type A spermatogonia) phân chia tạo thành các tinh bào loại B (type B spermatogonia). Sau một số lần phân chia, các tinh bào loại B có thể phát triển thành các tinh bào có kích thước lớn hay các tinh bào sơ cấp (primary spermatocytes). Trong khoảng vài tuần, các tinh trùng sơ cấp phát triển thành các tinh bào thứ cấp (secondary spermatocytes). Các tinh bào thứ cấp phân chia tạo thành bốn tiền tinh trùng (spermatid).

Mỗi spermatid thay đổi dần để sau vài tuần tạo thành tinh trùng (spermatozoon hay sperm). Quá trình biến đổi này bao gồm:

1. Mất một phần tế bào chất
2. Tổ chức lại nhiễm sắc thể trong nhân hình thành đầu tinh trùng
3. Phần tế bào chất còn lại cùng với màng tế bào hình thành đuôi tinh trùng.

Tất cả các giai đoạn trong quá trình hình thành tinh trùng có liên hệ với tế bào Sertoli , loại tế bào này có chức năng đặc biệt trong việc nuôi dưỡng và điều khiển quá trình hình thành tinh trùng.

Thời gian để có tinh trùng thành thục mất khoảng 75 ngày.

Quá trình giảm phân

Giảm phân sảy ra khi mỗi tinh bào sơ cấp phân chia để hình thành hai tinh bào thứ cấp. 23 cặp nhiễm sắc thể (NST) không nhân đôi mà mỗi NST trong một cặp tách khỏi NST tương đồng để về một tinh bào thứ cấp. Trước khi tinh bào thứ cấp phân chia để tạo thành 4 tinh trùng, mỗi sợi NST lại nhân đôi để tạo thành 23 cặp sau sau đó quá trình tách các cặp NST tương đồng lại sảy ra cuối cùng mỗi tinh trùng mang 23 NST đơn.

Sự phân chia giảm phân sảy ra tương tự trong quá trình hình thành tế bào trứng nên mỗi cá thể bố hoặc mẹ đóng vai trò như nhau trong việc truyền các đặc tính di truyền cho con.

Nhiễm sắc thể giới tính (sex chromosomes)

Một trong 23 cặp NST của tinh bào nguyên thủy mang thông tin di truyền xác đinh giới tính của thế hệ con. NST giới tính có thể là NST "X" hay còn gọi là NST nữ (female chromosome) hay NST "Y" hay còn gọi là NST nam (male chromosome). Trong quá trình gián phân, các NST giới tính tách ra khi các tinh bào thứ cấp được hình thành nên một nửa tinh trùng mang NST Y và được gọi là các tinh trùng nam giới (male sperms) một nửa số lượng tinh trùng còn lại mang NST X hay được gọi là tinh trùng nữ (female sperms). Giới tính của đứa trẻ được xác định bởi loại tinh trùng thực hiện quá trình thụ tinh với tế bào trứng. Nếu tinh trùng mang NST Y thụ tinh với trứng, phôi sẽ phát triển thành bé trai và ngược lại, nếu tinh trùng mang NST X thực hiện quá trình thụ tinh, sẽ cho ra đời một bé gái.

Cấu tạo của tinh trùng

Ngay sau khi các tiền tinh trùng được hình thành chúng vẫn có những đặc điểm của các tế bào biểu mô nhưng sau đó nhanh chóng tăng chiều dài để hình thành tinh trùng có phần đầu, thân và đuôi. Phần đầu tinh trùng chứa nhân và lớp tế bào chất mỏng bao quanh. Hai phần ba mặt ngoài phía trước của đầu tinh trùng được bao bọc bởi một "mũ" dày gọi là acrosome hình thành từ bộ máy Golgi. Acrosome chứa các enzyme tương tự như các enzyme có mặt trong các lysosome của các tế bào sinh dưỡng trong đó có hyaluronidase và proteolytic enzyme có khả năng phân giải protein. Những enzyme này đóng vai trọng trong quá trình xâm nhập của tinh trùng vào trứng.

Cấu tạo tinh trùng

Đuôi của tinh trùng có ba cấu phần chính:

1.  Cấu trúc xương trung tâm gồm 11 vi ống goi là axoneme
2.  Lớp màng mỏng bao bọc axoneme
3.  Hệ thống ty thể xung quanh axoneme gần phần trước của đuôi (phần giáp cổ tinh trùng hay còn được gọi là phần thân của đuôi: body of the tail).

Vận động của đuôi tinh trùng (theo kiểu vận động của các roi) giúp cho tinh trùng di chuyển được. Quá trình vận động do các vi ống ở phía trước và phía sau của axoneme trượt theo chiều dọc. Năng lượng cần thiết cho quá trình vận động do các ATP tổng hợp trong ty thể cung cấp. Tinh trùng bình thường vận động tiến thẳng với tốc độ 1-4 mm/phút. Với khả năng vận động này, tinh trùng có thể di chuyển trong đường sinh dục của nữ giới để tìm gặp trứng.

Theo Nguyễn Bá Tiếp, VOER.