Gametogenesis
Gametogenesis (युग्मकजनन):- It is the formation of gametes in the gonads. Includes Spermatogenesis and Oogenesis.
(यह जननांगों में युग्मकों का निर्माण है। इसमें शुक्राणुजनन और अंडाणुजनन शामिल हैं।)
1. Spermatogenesis (शुक्राणुजनन):- It is the process of formation of sperms (spermatozoa) in seminiferous tubules of testis. It has 2 stages: Formation of spermatids and Spermiogenesis.
[यह वृषण की शुक्राणु नलिकाओं में शुक्राणुओं (स्पर्मेटोजोआ) के निर्माण की प्रक्रिया है। इसके दो चरण होते हैं: स्पर्मेटिड्स का निर्माण और शुक्राणुजनन।]
a. Formation of spermatids (स्पर्मेटिड्स का निर्माण):- In this, Spermatogonia (Sperm mother cells or immature male germ cells) produce spermatids.
[इसमें स्पर्मेटोगोनिया (शुक्राणु मातृ कोशिकाएं या अपरिपक्व नर जनन कोशिकाएं) स्पर्मेटिड्स का निर्माण करती हैं।]
b. Spermiogenesis (शुक्राणुजनन):- Spermatids transform into sperm.
(स्पर्मेटिड्स शुक्राणुओं में परिवर्तित हो जाती हैं।)
Schematic representation of spermatogenesis (शुक्राणुजनन का आरेखीय निरूपण):-
Spermatogonia -2n (Diploid, 46 chromosomes)
[स्पर्मेटोगोनिया - 2n (द्विगुणित, 46 गुणसूत्र)]
↓ Mitosis differentiation (समसूत्री विभाजन द्वारा विभेदन)
Prim. spermatocytes (2n)
[प्राथमिक स्पर्मेटोसाइट्स (2n)]
↓1st meiotic division (पहला अर्धसूत्री विभाजन)
Sec. spermatocytes -n (Haploid, 23 chromosomes)
[द्वितीयक स्पर्मेटोसाइट्स - n (अगुणित, 23 गुणसूत्र)]
↓2nd meiotic division (दूसरा अर्धसूत्री विभाजन)
Spermatids (n)
[स्पर्मेटिड्स (n)]
↓ Differentiation (विभेदन)
Spermatozoa (n)
[स्पर्मेटोज़ोआ (n)]
> Each Primary spermatocyte produces 2 secondary spermatocytes. Each secondary spermatocyte produces 2 haploid spermatids. Thus 4 spermatids are formed from each primary spermatocyte.
(प्रत्येक प्राथमिक स्पर्मेटोसाइट से 2 द्वितीयक स्पर्मेटोसाइट बनती हैं। प्रत्येक द्वितीयक स्पर्मेटोसाइट से 2 अगुणित स्पर्मेटिड्स बनती हैं। इस प्रकार प्रत्येक प्राथमिक स्पर्मेटोसाइट से 4 स्पर्मेटिड्स बनते हैं।)
> After spermiogenesis, sperm heads become embedded in the Sertoli cells and are finally released from
seminiferous tubules. It is called spermiation.
(शुक्राणुजनन के बाद, शुक्राणुओं के सिर सर्टोली कोशिकाओं में धंस जाते हैं और अंत में शुक्राणु नलिकाओं से मुक्त हो जाते हैं। इसे शुक्राणुजनन कहते हैं।)
Role of Hormones in Spermatogenesis (शुक्राणुजनन में हार्मोनों की भूमिका):-
> Hypothalamus releases large amount of Gonadotropin releasing hormone (GnRH).
[हाइपोथैलेमस बड़ी मात्रा में गोनेण्डोंट्रोपिन रिलीजिंग हार्मोन (GnRH) स्रावित करता है।]
> GnRH stimulates the anterior pituitary gland to secrete 2 gonadotropins such as Luteinizing hormone (LH) & follicle stimulating hormone (FSH).
[GnRH अग्र पियूष ग्रंथि को ल्यूटिनाइजिंग हार्मोन (LH) और फॉलिकल स्टिम्युलेटिंग हार्मोन (FSH) जैसे दो गोनेण्डोंट्रोपिन स्रावित करने के लिए उत्तेजित करता है।]
> LH acts on the Leydig cells and stimulates secretion of androgens. Androgens stimulate the spermatogenesis.
(LH लेडिग कोशिकाओं पर क्रिया करके एंड्रोजन के स्राव को उत्तेजित करता है। एंड्रोजन शुक्राणुजनन को उत्तेजित करते हैं।)
> FSH acts on the Sertoli cells and stimulates secretion of some factors which help in the process of spermiogenesis.
(FSH सर्टोली कोशिकाओं पर क्रिया करके कुछ ऐसे कारकों के स्राव को उत्तेजित करता है जो शुक्राणुजनन की प्रक्रिया में सहायक होते हैं।)
Structure of Sperm (शुक्राणु की संरचना):-
> A mature sperm measures about 60 µ (0.06 mm) long.
[एक परिपक्व शुक्राणु लगभग 60 माइक्रोमीटर (0.06 मिमी) लंबा होता है।]
> A plasma membrane envelops the whole body of sperm.
(शुक्राणु का पूरा शरीर प्लाज्मा झिल्ली से घिरा होता है।)
> Sperm consists of:
(शुक्राणु के निम्नलिखित भाग होते हैं:)
i. Head (सिर):- Oval shaped. Formed of nucleus and acrosome. Acrosome is formed from Golgi complex. It contains lytic enzymes. Behind the head is a neck containing proximal and distal centrioles.
(अंडाकार। केंद्रक और एक्रोसोम से बना होता है। एक्रोसोम गोल्जी कॉम्प्लेक्स से बनता है। इसमें लाइटिक एंजाइम होते हैं। सिर के पीछे एक ग्रीवा होती है जिसमें समीपस्थ और दूरस्थ सेंट्रियोल होते हैं।)
ii. Middle piece (मध्य भाग):- Composed of axial filament surrounded by mitochondria and cytoplasm. Mitochondria produce energy for the sperm motility.
(अक्षीय तंतु से बना होता है जो माइटोकॉन्ड्रिया और कोशिकाद्रव्य से घिरा होता है। माइटोकॉन्ड्रिया शुक्राणु की गतिशीलता के लिए ऊर्जा उत्पन्न करते हैं।)
iii. Tail (पूंछ):- Consists of a central axial filament. The sperm moves in fluid medium and female genital tract by the undulating movement of the tail.
(एक केंद्रीय अक्षीय तंतु से बनी होती है। शुक्राणु पूंछ की लहरदार गति से तरल माध्यम और मादा जननांग पथ में गति करते हैं।)
> Sperms are transported by the accessory ducts. Secretions of epididymis, vas deferens, seminal vesicle and prostate are essential for maturation and motility of sperms.
(शुक्राणु सहायक नलिकाओं द्वारा परिवहन किए जाते हैं। एपिडिडाइमिस, वास डेफरेंस, सेमिनल वेसिकल और प्रोस्टेट ग्रंथि के स्राव शुक्राणुओं के परिपक्वन और गतिशीलता के लिए आवश्यक हैं।)
> Seminal plasma & sperms together constitute the semen.
(सेमिनल प्लाज्मा और शुक्राणु मिलकर वीर्य बनाते हैं।)
> The human male ejaculates about 200-300 million sperms during a coitus.
(एक पुरुष संभोग के दौरान लगभग 200-300 मिलियन शुक्राणु स्खलित करता है।)
> For normal fertility at least 60% sperms must have normal shape and size. 40% of them must show vigorous motility.
(सामान्य जनन क्षमता के लिए कम से कम 60% शुक्राणुओं का आकार और आकृति सामान्य होनी चाहिए। इनमें से 40% शुक्राणुओं में प्रबल गतिशीलता होनी चाहिए।)
2. Oogenesis (अंडाणुजनन):-
> It is the process of formation and maturation of ovum.
(यह अंडाणु के निर्माण और परिपक्वता की प्रक्रिया है।)
> It takes place in Graafian follicles.
(यह ग्राफ़ियन फॉलिकल्स में होती है।)
> Oogenesis is initiated in embryonic stage when millions of egg mother cells (oogonia) are formed within each ovary.
[अंडाणुजनन की शुरुआत भ्रूण अवस्था में होती है जब प्रत्येक अंडाशय में लाखों अंडाणु मातृ कोशिकाएं (ऊगोनिया) बनती हैं।]
> No more oogonia are formed and added after birth.
(जन्म के बाद कोई और अंडाणु कोशिकाएं नहीं बनतीं।)
> Oogonia multiply to form primary oocytes. They enter into prophase-I of the meiosis and get temporarily arrested at that stage.
(ऊगोनिया विभाजित होकर प्राथमिक ऊसाइट बनाती हैं। ये अर्धसूत्री विभाजन के प्रथम चरण (प्रोफ़ेज़-I) में प्रवेश करती हैं और अस्थायी रूप से वहीं रुक जाती हैं।)
> Each primary oocyte gets surrounded by a layer of granulosa cells to form primary follicle.
(प्रत्येक प्राथमिक ऊसाइट ग्रैनुलोसा कोशिकाओं की एक परत से घिरी होती है और प्राथमिक फॉलिकल बनाती है।)
> A large number of primary follicles degenerate during the phase from birth to puberty. Therefore at puberty only 60,000-80,000 primary follicles are left in each ovary.
(जन्म से लेकर यौवनारंभ तक की अवधि में बड़ी संख्या में प्राथमिक फॉलिकल्स नष्ट हो जाते हैं। इसलिए यौवनारंभ के समय प्रत्येक अंडाशय में केवल 60,000-80,000 प्राथमिक फॉलिकल्स ही शेष रहते हैं।)
> Primary follicles get surrounded by more layers of granulosa cells and a new theca to form secondary follicles.
(प्राथमिक फॉलिकल्स ग्रैनुलोसा कोशिकाओं की अधिक परतों और एक नए थीका से घिर कर द्वितीयक फॉलिकल्स का निर्माण करते हैं।)
> The secondary follicles transform into a tertiary follicle. It has a fluid filled cavity (antrum). The theca layer forms an inner theca interna and an outer theca externa.
[द्वितीयक फॉलिकल्स तृतीयक फॉलिकल में परिवर्तित हो जाते हैं। इसमें एक द्रव से भरी गुहा (एंट्रम) होती है। थीका परत एक आंतरिक थीका इंटर्ना और एक बाहरी थीका एक्सटर्ना बनाती है।]
> The primary oocyte within the tertiary follicle grows in size and undergoes first unequal meiotic division to form a large haploid secondary oocyte and a tiny first polar body. The secondary oocyte retains the nutrient rich cytoplasm of the primary oocyte.
(तृतीयक फॉलिकल के भीतर स्थित प्राथमिक ऊसाइट आकार में बढ़ता है और प्रथम असमान अर्धसूत्री विभाजन से गुजरकर एक बड़ा अगुणित द्वितीयक ऊसाइट और एक छोटा प्रथम ध्रुवीय पिंड बनाता है। द्वितीयक ऊसाईट प्राथमिक ऊसाइट के पोषक तत्वों से भरपूर कोशिकाद्रव्य को बनाए रखता है।)
> It is unknown that whether the first polar body divides further or degenerates.
(यह ज्ञात नहीं है कि प्रथम ध्रुवीय पिंड आगे विभाजित होता है या नष्ट हो जाता है।)
> The tertiary follicle further changes into the mature follicle (Graafian follicle).
[तृतीय फॉलिकल आगे चलकर परिपक्व फॉलिकल (ग्राफियन फॉलिकल) में परिवर्तित हो जाता है।]
> Secondary oocyte forms a new membrane (zona pellucida).
[द्वितीयक ऊसाइट एक नई झिल्ली (जोना पेलुसिडा) बनाता है।]
> Graafian follicle now ruptures to release the secondary oocyte (ovum) from the ovary. This is called ovulation.
[ग्राफियन फॉलिकल अब फटकर द्वितीयक ऊसाइट (अंडाणु) को अंडाशय से मुक्त करता है। इसे ओव्यूलेशन कहते हैं।]
Schematic representation of oogenesis (अंडाणुजनन का आरेखीय निरूपण):-
Oogonia (egg mother cells)-2n (46 chromosomes)
[ऊगोनिया (अंडाणु मातृ कोशिकाएं) - 2n (46 गुणसूत्र)]
↓ Mitosis differentiation (समसूत्री विभेदन)
Primary oocyte- 2n (grow in size)
[प्राथमिक ऊसाइट - 2n (आकार में वृद्धि)]
↓ 1st meiotic division (prior to ovulation) [प्रथम अर्धसूत्री विभाजन (ओवुलेशन से पूर्व)]
Secondary oocyte (n) & first polar body (n)
[द्वितीयक ऊसाइट (n) और प्रथम ध्रुवीय पिंड (n)]
↓ 2nd meiotic division (during fertilization) [द्वितीय अर्धसूत्री विभाजन (निषेचन के दौरान)]
Ovum (n) & second Polar body (n)
[अंडाणु (n) और द्वितीय ध्रुवीय पिंड (n)]
Structure of ovum (egg) [अंडाणु (अंडे) की संरचना]:-
> Spherical and non-motile. About 0.2 mm in diameter.
(गोलाकार और गतिहीन। व्यास लगभग 0.2 मिमी।)
> Ovum has 4 membranes:
(अंडाणु में चार झिल्लियाँ होती हैं:)
i. Plasma membrane (Oolemma) [प्लाज्मा झिल्ली (ऊलेम्मा)]:- Innermost layer.
(सबसे भीतरी परत।)
ii. Vitelline membrane (वाईटेलाईन झिल्ली):- Attached to plasma membrane.
(प्लाज्मा झिल्ली से जुड़ी हुई।)
iii. Zona pellucida (ज़ोना पेल्यूसिडा):- Transparent non-cellular layer found outer to the Vitelline membrane.
(वाईटेलाईन झिल्ली के बाहर स्थित पारदर्शी, अकोशिकीय परत।)
iv. Corona radiata (कोरोना रेडिएटा):- Outer layer formed of follicle cells. These cells are found together by hyaluronic acid.
(फोलिकल कोशिकाओं से बनी बाहरी परत। ये कोशिकाएँ हाइल्यूरोनिक अम्ल द्वारा एक साथ जुड़ी होती हैं।)
Comparison between Spermatogenesis & Oogenesis (शुक्राणुजनन और अंडाणुजनन की तुलना):-
> Spermatogenesis occurs in testis, while oogenesis occurs in ovary.
(शुक्राणुजनन वृषण में होता है, जबकि अंडाणुजनन अंडाशय में होता है।)
> Spermatogenesis has limited growth phase, while oogenesis has elaborated growth phase.
(शुक्राणुजनन में सीमित वृद्धि अवस्था होती है, जबकि अंडाणुजनन में विस्तृत वृद्धि अवस्था होती है।)
> In spermatogenesis, each primary spermatocyte gives 4 sperms, while in oogenesis, each primary oocyte gives only one ovum and polar bodies are formed.
(शुक्राणुजनन में, प्रत्येक प्राथमिक स्पर्मेटोसाइट 4 शुक्राणु उत्पन्न करती है, जबकि अंडाणुजनन में, प्रत्येक प्राथमिक ऊसाइट केवल एक अंडाणु उत्पन्न करती है और ध्रुवीय पिंडों का निर्माण होता है।)
> Spermatogenesis begins at puberty and extends up to senility, while oogenesis begins at embryonic stage and suspended at the time of birth and the remaining part takes place only after puberty.
(शुक्राणुजनन यौवनारंभ से शुरू होता है और वृद्धावस्था तक चलता है, जबकि अंडाणुजनन भ्रूण अवस्था से शुरू होता है और जन्म के समय रुक जाता है और शेष भाग यौवनारंभ के बाद ही होता है।)