Spermatogenese & Oogenese

Beschäftigst du dich in Biologie gerade mit dem Thema Zellbiologie und lernst etwas über die Bildung von Keimzellen?

Dann werden dir sicherlich auch die Spermatogenese und die Oogenese begegnen.

Was ist die Spermatogenese und was ist die Oogenese?

simpleclub erklärt dir, was du darüber wissen solltest.

Spermatogenese und Oogenese einfach erklärt

Spermatogenese und Oogenese sind Bildungsvorgänge von Keimzellen.

• Bei der Spermatogenese entstehen männliche Keimzellen, also die Spermien in den Samenkanälchen des Mannes.
• Bei der Oogenese entstehen die Eizellen der Frau.

Die Spermatogenese lässt sich in drei Phasen unterteilen: die Vermehrungsphase, die Reifungsphase und die Spermiogenese.

• In der Vermehrungsphase bilden sich aus den Stammzellen jeweils eine Zelle, die nicht reift (A-Spermatogonien) und eine Zelle, die sich weiterhin teilt und reift (B-Spermatogonien)

  • Aus den B-Spermatogonien entstehen die primären Spermatozyten

• In der Reifungsphase entstehen aus jeweils einem primären Spermatozyt zwei sekundäre Spermatozyten

  • Aus den zwei sekundären Spermatozyten gehen daraufhin vier Spermatiden hervor

• Daraufhin folgt die Spermiogenese, in der die Spermatiden zu Spermien werden

  • Schwanz der Zelle wächst (Akrosom entsteht), der Kopf des Spermas wird durch die Reduktion des Cytoplasmas schmaler und spitzer

Auch die Oogenese lässt sich in drei Phasen unterteilen: die Vermehrungsphase, die Wachstumsphase und die Reifungsphase.

• In der Vermehrungsphase teilen sich Urkeimzellen in den Eierstöcken durch Mitose

  • Diese Ureizellen werden dann Oogonien genannt
  • Durch die Zellteilung (Mitose) vermehren sich die Oogonien - Diese Urkeimzellen wandern schon im frühen Embryonalstadium in die Eierstöcke.

• In der Wachtumsphase bilden sich weitere Schichten um die Eizelle

  • Eine Dottersubstanz bindet sich um die Zelle herum
  • Weiterhin sammeln sich Follikelzellen um die Eizelle
  • Die Oogonien werden durch die meiotische Chromosomenpaarung zu primären Oocyten (Eimutterzellen).

• Die Reifungphase ist die Phase, in der die primären Oocyten durch Meiose zur sekundären Oocyten werden

  • Durch eine zweite Meiose, also die zweite Reifeteilung, wird die sekundäre Oocyte zur vollendeten Eizelle (Ovum)

Spermatogenese und Oogenese Definition

Spermatogenese und Oogenese Ablauf

Keimzellen sind Zellen, die zur geschlechtlichen Fortpflanzung benötigt werden. Sie werden in die Geschlechtszellen und die Gameten unterschieden.

Die Keimzellen des Mannes werden Spermien genannt, die der Frau Eizellen.

Spermatogenese

Die Spermatogenese durchläuft ein Zyklus, der etwa 75-90 Tage andauert. Der Zyklus setzt mit der Pubertät der Männer ein. Durch die Ausschüttung von Hormonen wird die durchgehende Produktion von Sperma angetrieben.

Die Bildung von Keimzellen des Mannes lässt sich in drei Schritte untergliedern

• Vermehrungsphase
• Reifungsphase und
• Spermiogenese

Vermehrungsphase

Sobald ein Hoden geschlechtsreif ist, enthält er sogenannte Stamm-Spermatogonien, welche sich aus A-Spermatogonien und B-Spermatogonien zusammensetzen.

• A-Spermatogonien teilen sich in zwei Tochterzellen. Davon bleibt eine bei den Stamm-Spermatogonien und eine teilt sich weiter.
• Diejenige, die sich weiter teilen sind die B-Spermatogonien. Diese sind die Spermatogonien, die reifen.

Die andere Zelle, die bei den Stamm-Spermatogonien bleibt, dient weiterhin als Vorrat und Vorlage für neue B-Spermatogonien.

Aus den B-Spermatogonien bilden sich hingegen die sogenannten primären Spermatozyten. In ihnen verdoppelt sich die Anzahl der Chromatiden.

Von Anfang an sind im Zellkern der Spermatogonien 2 DNA-Kopien vorhanden (2n).

Meiotische Reifungsphase

Die meiotische Reifungsphase lässt sich in Meiose I und II unterteilen. Sie dauert insgesamt etwa 24 Tage.

In der ersten Teilung werden die primären Spermatozyten verdoppelt.

• Aus aus 16 diploiden primären Spermatozyten werden 32 haploide sekundäre Spermatozyten (diploid= doppelter Chromosomensatz, haploid = einfacher Chromosomensatz).

Während der zweiten Teilung verdoppeln sich die sekundären Spermatozyten jeweils wieder.

• Es entstehen aus den 32 sekundären Spermatozyten insgesamt 64 Spermatiden.

Die Spermatiden sind den Spermien schon sehr ähnlich.

Insgesamt entstehen also aus einem diploiden primären Spermatozyten vier Spermien. Davon tragen zwei ein X-Chromosom und zwei ein Y-Chromosom. Durch das Spermium, welches die Eizelle als erstes erreicht und befruchtet, wird also entschieden, ob das Baby männlich oder weiblich wird.

Spermiogenese

Die vollständige Reifung der Spermien erfolgt während der Spermiogenese.

Der Schwanz, also das Flagellum oder Geißel, wird größer und der Kopf des Spermas wird durch die Reduktion des Zitoplasmas schmaler und spitzer. Zusätzlich wird ein Akrosom gebildet, durch welches die Spermien in die Eizelle eindringen können.

Oogenese

Die Oogenese wird auch Ovogenese genannt. Der Name leitet sich aus dem lateinischen Ovum ab, was Ei bedeutet. Bei der Oogenese ist das Ziel die Herstellung eines reifen, befruchtungsfähigen Ei.

Vermehrungsphase

Die Oogenese beginnt mit der Vermehrungsphase. Sie startet im Mutterleib in der vierten Schwangerschaftswoche und endet mit dem ersten Lebensjahr eines Mädchens.

Hierbei wandern Urkeimzellen in die Eierstöcke. Diese Ureizellen werden dann Oogonien genannt.

Durch die Zellteilung (Mitose) vermehren sich die Oogonien.

Bis zu 2 Millionen Oogonien kann ein Mädchen bis zur Vollendung der Vermehrungsphase entwickelt haben.

Wachstumsphase

Daraufhin durchlaufen die Oogonien die Wachstumsphase.

Diese dauert etwa bis zum siebten Monat der Entwicklung im Mutterleib. Es bilden sich hierbei weitere Hüllen um die Eizelle und eine Dottersubstanz bindet sich um die Zelle herum. Weiterhin sammeln sich Follikelzellen um die Eizelle herum.

Die Oogonien werden durch die meiotische Chromosomenpaarung zu primären Oocyten (Eimutterzellen).

Daraufhin folgt eine Ruhephase.

Reifungsphase

Die Reifungphase ist die Phase, in der die primäre Oocyten durch Meiose zur sekundären Oocyten werden.

Durch eine zweite Meiose, also die zweite Reifeteilung, wird die sekundäre Oocyte zur vollendeten Eizelle (Ovum). Diese trägt ihre Erbinformationen in sich und wird durch eingelagerte Dotterubstanzen mit Energie versorgt, wenn es zur Entwicklung des Embryos kommt.

Was wäre, wenn...

Wieso muss so eine Reduktionsteilung überhaupt stattfinden?

Angenommen, der Chromosomensatz würde bei Spermien und Eizellen nicht halbiert werden, sondern würde immer gleich bleiben. Dann würde der Mensch immer mehr Chromosomen bekommen!

Zur Veranschaulichung:

• Jan hat als geborener Mensch 46 Chromosomen
• Seine Spermien haben jetzt nicht wie normal 23, sondern wie Jan auch 46 Chromosomen
• Seine Spermien befruchten eine Eizelle, die auch 46 Chromosomen hat

Ergebnis: Jans Kind hätte 92 Chromosomen.

Würde Jans Kind auch Kinder zeugen, dann hätte dieses Kind 184 Chromosomen.

Spermatogenese und Oogenese Zusammenfassung

Keimzellen sind Zellen, die zur geschlechtlichen Fortpflanzung benötigt werden. Die Keimzellen des Mannes werden Spermien genannt, die der Frau Eizellen.

Die Bildung der Keimzellen des Mannes wird Spermatogenese genannt, die der Frau Oogenese oder Ovogenese.

Die Spermatogenese lässt sich in drei Phasen unterteilen: die Vermehrungsphase, die Reifungsphase und die Spermiogenese.

• In der Vermehrungsphase bilden sich aus den Stammzellen jeweils eine Zelle, die nicht reift (A-Spermatogonien) und eine Zelle, die sich weiterhin teilt und reift (B-Spermatogonien). Aus den B-Spermatogonien entstehen die primären Spermatozyten.

• In der Reifungsphase entstehen aus jeweils einem primären Spermatozyt zwei sekundäre Spermatozyten. Aus den zwei sekundären Spermatozyten gehen daraufhin vier Spermatiden hervor.

• Daraufhin folgt die Spermiogenese, in der die Spermatiden zu Spermien werden, indem der Schwanz der Zelle wächst, sich ein Akrosom bildet, durch welches die Spermien in die Eizelle eindringen können und der Kopf des Spermas durch die Reduktion des Cytoplasmas schmaler und spitzer wird.

Auch die Oogenese lässt sich in drei Phasen unterteilen: die Vermehrungsphase, die Wachstumsphase und die Reifungsphase.

• In der Vermehrungsphase wandern Urkeimzellen in die Eierstöcke. Diese Ureizellen werden dann Oogonien genannt. Durch die Zellteilung (Mitose) vermehren sich die Oogonien.

• In der Wachtumsphase bilden sich weitere Schichten um die Eizelle und eine Dottersubstanz bindet sich um die Zelle herum. Weiterhin sammeln sich Follikelzellen um die Eizelle. Die Oogonien werden durch die meiotische Chromosomenpaarung zu primären Oocyten (Eimutterzellen).

• Die Reifungphase ist die Phase, in der die primären Oocyten durch Meiose zur sekundären Oocyten werden. Durch eine zweite Meiose, also die zweite Reifeteilung, wird die sekundäre Oocyte zur vollendeten Eizelle (Ovum).