11 - Embryo Sommer

Als Kapazitation wird der physiologische Reifungsprozess der Samenzellen im weiblichen Genitaltrakt bezeichnet, ohne die eine Befruchtung der Eizelle nicht möglich ist.

s.B.

Die Spermien treffen in Wogen auf die von Kumuluszellen umgebene Eizelle. In einer Fertilisation in vivo ist dies kein Problem.

Wenn die Spermien auf die Zona pellucida auftreffen, binden sie an diese. Nach derBindung des Spermiums an die Zona pellucida wird durch ZP3 (Zona Protein 3) dieAkrosomalreaktion induziert.

Bei der Akrosomalreaktion wird der Inhalt des Akrosoms nach aussen freigesetzt. Esverschmilzt die Zellmembran des Spermatozoons mit der darunterliegenden äusseren Membran des Akrosoms. Durch die entstehenden "Poren" gelangt der Inhalt des Akrosoms nach aussen

Bindung von ADAM (des Spermiums) an Integrine (der Plasmamembran der Eizelle)

Polyspermieblock:
1) schnelle Depolarisierung der Eizellmembran
   -> Na-Einstrom
2) Kortikale Granula
   -> schütten Proteoglykane aus
      -> Zona pellucida verhärtet
3) ZP3 Moleküle werden inaktiviert

Das Andocken löst am Oolemma einerasche Depolarisationswelle aus, was zur Veränderung der Membranoberfläche führt.

Die Depolarisationswelle führt ebenfalls dazu, dass kleinste Vesikel, die sich auf der Innenseite der Eizellmembran befinden, ihren Inhalt in den perivitellinen Spalt hinein ausschütten. Die Zona pellucida wird dadurch "gehärtet". Sie lässt Spermien nicht mehr passieren und bietet fortan dem sich in den nächsten Tagen innerhalb der Zona pellucida entwickelnden Embryo besten Schutz.

Nachdem das Spermatozoon die Oozyte imprägniert hat, also den väterlichen Anteil des Erbguts überbracht hat, geht es innerhalb der Oozyte nun darum, sowohl die väterliche wie auch die mütterliche Erbinformation in eine Form zu bringen, die es erlaubt, dass beide in geeigneter Weise zusammengeführt werden können. Die jeweilige dekondensierte DNS wird in sich allmählich ausbildenden väterlichen und mütterlichen Vorkernen eingeschlossen. In diesen Vorkernen findet während einer Synthesephase die Verdoppelung der DNS statt.

Vorkern: Pronucleus
jeder Vorkern: 
  1n,1c
  -> Replikation in Vorkern
  1n, 2c
-> Auflösen der Vorkernmembran:
1. Zelle des Embryos: Zygote
  -> 2n, 4c

Eine Zygote ist eine Zelle (diploid), die durch Verschmelzung zweier haploider Geschlechtszellen (Gameten) entsteht – meistens aus einer Eizelle (weiblich) und einem Spermium (männlich).

= extrauterine Entwicklung (vor Implantation)

= „Furchungsteilungen“

-> Kein Grössenwachstum des Embryos

Während sich die befruchtete Oozyte zur Morula und Blastozyste entwickelt und schlussendlich aus der Zona pellucida schlüpft, wandert sie von der Ampulle durch die Tube ins Cavum uteri, wo sie sich am Ende des sechsten Tages im Endometrium einnistet.

Die Blastogenese bezeichnet den ersten Abschnitt der vorgeburtlichen Entwicklung, genauer den Zeitraum von derBefruchtung bis zur Implantation in die Gebärmutter (beim Menschen 1.–2. Embryonalwoche). Primär ist dieser Zeitraum durch die Entwicklung der Blastozyste gekennzeichnet.

Beim Übergang vom 8- zum 16-Zeller erste Zelldifferenzierung !

Als Compaction bzw. Kompaktierung bezeichnet man im Rahmen der Embryonalentwicklung das Ausbilden von Zellkontakten im zuvor losen Zellverband der Morula.
-> 1. Zelldifferenzierungsschritt
  -> Beim Übergang vom 8- zum 16-Zeller erste Zelldifferenzierung

-> Gerichteter Transport von Salzen und Wasser durch die äusseren Zellen ins innere des Zellhaufens

s.B.

Embryoblast (von griechisch έμβρυο „Keim“ und βλαστος „Spross“) ist ein Fachbegriff aus der Embryologie für jenen Teil derBlastozyste aus dem sich der eigentliche Embryo entwickelt.

 Trophoblast, der Teil der Blastozyste, aus dem sich extraembryonales Gewebe entwickelt, zum Beispiel die Eihäute und bei höheren Säugetieren ein Teil der Plazenta.

Die Blastozystenhöhle ist eine zellfreie Keimblase.

Das schlüpfen der Blastocyste

Etwa am Ende des fünften Tages befreit sich der Embryo von der umhüllenden Zona pellucida. Durch eine aufeinanderfolgende Reihe von Ausdehnungskontraktionen (expansion contractions) sprengt der Embryo die Hülle. Unterstützt wird er durch Enzyme, die die Zona pellucida am abembryonalen Pol (dieser liegt dem embryonalen Pol genau gegenüber) auflösen. Durch rhythmische Ausdehnungskontraktionen kommt zu einem Herausquellen des Embryos aus der starren Hülle. Diese "erste Geburt" nennt sich auch Hatching.

Die Polarität des Embryos äussert sich in der Ausbildung eines embryonalen und eine abembryonalen Poles.
->Am Embryonalen Pol bildet sich später das Embryo

Eine durch die Polkörper gelegte, gedachte Äquatorialebene, trennt auch hier den embryonalen vom abembryonalen Pol (s.B.)

Stammzellen :
Fähigkeit, sich selbst zu erneuern und sich in spezialisierte Zellen zu entwickeln

omnipotente (totipotente) Stammzellen
-> können sich in alle Zelltypen eines Organismus differenzieren zu können, bzw. sich zu einem kompletten, lebensfähigen Organismus

pluripotente Stammzellen
-> sich in nahezu alle Zelltypen der dreiKeimblätter differenzieren

multipotente Stammzellen
-> könnensich zu verschiedenen Zelltypen innerhalb eines Gewebetyps (z.B. Blutzellen) differenzieren

Induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen) sind pluripotente Stammzellen, die durch künstliche Reprogrammierung von nicht-pluripotenten somatischen Zellen entstanden sind. Die Umwandlung wird durch von außen angeregte Expression spezieller Gene (Transkriptionsfaktoren) in der Körperzelle angestoßen.

‘Schaltergene’, die in ES Zellen wichtig sind, werden in Zellen eines erwachsenen Spenders exprimiert
-> Induktion von pluripotenten Zellen, die anscheinend ES-Zell Eigenschaften haben

(Bildung der Keimzellen)

Als Gametogenese (auch Gametenbildung, Keimzellentwicklung) wird die Entwicklung der Gameten oder Keimzellen aus den Urkeimzellen bezeichnet.

Epidymis = Nebenhoden

Das Rete testis ist ein Netzwerk feiner anastomosierender Kanälchen im Hoden, welches die Samenkanälchen (Tubuli seminiferi) mit den Ductuli efferentes verbindet.
-> Dient der Sammlung und Konzentration von Spermien

Die Tubuli seminiferi oder Hodenkanälchen sind ein Teil der Samenwege, der sich innerhalb desHodens befindet und für die Produktion der Spermien verantwortlich ist

Die Sertoli-Zellen sind prismatische Zellen der Samenkanälchen (Tubuli seminiferi contorti) imHoden.

SERTOLIZELLEN:
- Ammenfunktion
- Blut-Hoden Schranke:
    tight junctions
- Übertragung von hormonellen Stimuli zu den werdenden Spermien:
    Androgen-bindendes Protein (ABP)
    -> Transfer von Testosteron

Die Spermatogenese dient der Enstehung von Spermatiden und läuft von der Pubertät an in den Samenkanälchen (Tubuli seminiferi) des Hodens ab. 

Spermiogenese : Transformation Spermatid -> Spermium

1) Kernkodensation
2) Lysosomen + Golgiapparat -> Akrosom:
    Enzymhaltige Kappe
    -> Durchdringen der Zona pellucida der Eizelle
3) 'Verpackung' der Mitochondrien
4) Geisselbildung
5) restliches Zytoplasma wird ausgestossen

In der Spermiogenese reifen die Spermatiden zu Spermien. Dabei kommt es zu einer Kernkondensation, einem Zellplasmaverlust und der Ausbildung einer Kinozilie (eines Schwanzes). Außerdem entsteht das Akrosom, das später dem Eindringen in die Eizelle dient, aus der Golgi-Region. Aus einem einzelnen, diploiden Spermatogonium gehen also durch Meiose vier haploide Spermien hervor, wobei zwei davon ein X-Chromosom und zwei ein Y-Chromosom tragen.

s.B.

Kondensation der Chromosomen

• Leptotän: Die Chromosomen sind als fadenartige Strukturen sichtbar und kondensieren.

Paarung der Chromosomen

Zygotän: Es kommt zu einer Annährung der Chromosomen und schließlich zur homologen Chromosomenpaarung, in der sich ein müttlerliches Chromosom an ein homologes väterliches lagert.

längste Phase; "Crossing over", Rekombination

• Pachytän: In diesem Stadium überkreuzen sich die Chromatiden und tauschen genetisches Material aus. Beim diesem Crossing-over werden mütterliches und väterliches Erbgut rekombiniert.

Auflösung der Paarung; Chiasmata

Diplotän: Die homologen Chromosomenpaare trennen sich, bleiben an den Kreuzungsstellen (Chiasmata) allerdings verbunden.

'Auflösung' der Chromosmen

• Diakinese: Im letzten Stadium der Prophase löst sich die Kernmembran auf und es entsteht einSpindelapparat.

Die zweite Reifeteilung der Meiose besteht aus Prophase 2, Metaphase 2, Anaphase 2 und Telophase 2. Bei der zweiten Reifeteilung geht es darum, die beiden Schwesterchromatiden voneinander zu trennen. Sie verläuft ähnlich der Mitose.
-> ohne vorherige Verdoppelung der DNA