1 Menselijke voortplanting 1 Voortplantingsorganen en gameten

Transcriptie

1 1 Menselijke voortplanting 1 Voortplantingsorganen en gameten Taenia saginata of de runderlintworm is een van de vele soorten lintwormen. Lintwormen leven in de darmen van een gastheer waar ze het verteerde voedsel opnemen. Het lichaam bestaat uit een kop waaraan een lange rij proglottiden hangt. Runderlintwormen kunnen via besmet vlees de mens bereiken. Er is weinig kans dat dit gebeurt, daarom produceert het dier grote aantallen eitjes om zo toch enige kans te hebben op overleving. De eitjes blijven in proglottiden zitten, die afvallen en via de anus in de buitenwereld terechtkomen. Om de eitjes te produceren en te bevruchten bezit elke proglottide zowel mannelijke als vrouwelijke voortplantingsorganen. Zaadcellen van één proglottide worden gebruikt om de eicellen van een ander proglottide te bevruchten. Op die manier kan één organisme aan generatieve voortplanting doen.

2 1 Menselijke voortplanting 1 Voortplantingsorganen en gameten 1.1 Waarom voortplanting noodzakelijk is Voortplanting is een belangrijk onderdeel van het leven. Alle levende wezens zullen vroeg of laat voor nakomelingen moeten zorgen. Het belang van voortplanting blijkt uit de tijd die organismen uittrekken voor voortplanting. Sommige levende wezens doen in hun leven vaak niet meer dan zich voorbereiden op voortplanting gevolgd door de eigenlijke voortplanting. Een mooi voorbeeld vormt een vlinder. Uit het eitje komt een rups die niets anders doet dan eten om zich te kunnen ontwikkelen tot een volwassen vlinder. Een volwassen vlinder doet niets meer dan een partner zoeken, paren en eitjes afzetten (dit enkel voor de vrouwelijke vlinder). Daarna sterft de vlinder. Waarom is voortplanting dan zo belangrijk? We bespreken kort twee mogelijke antwoorden op deze vraag. Een eerste antwoord heeft te maken met het overleven van de soort op lange termijn. Elk individu van een soort heeft een eindig leven. Van heel wat organismen is de gemiddelde levensduur bekend. Dat gaat van kort (bv. Raderdiertjes: 2 tot 3 dagen) tot heel lang (bv. van de Amerikaanse den Pinus aristata bestaat een exemplaar dat met zekerheid minstens 2450 jaar oud is). Waarom organismen geen oneindig leven hebben, is niet met zekerheid bekend. Wel is het zo dat tijdens het leven van een organisme er allerlei beschadigingen aan het erfelijk materiaal in de cel optreden die uiteindelijk leiden tot de dood van de cel en van het organisme. Wil een soort op langere termijn blijven bestaan, dan moeten de individuen voor nakomelingen zorgen. In de nakomelingen is de teller opnieuw op nul gezet. Daardoor kunnen de cellen weer een bepaalde tijd verder gaan met het opstapelen van beschadigingen, tot het punt waarop er zo veel zijn dat de cellen onherstelbaar beschadigd zijn en kapot gaan. Een tweede antwoord is te vinden in het genetisch materiaal. Elk organisme dat het punt van voortplanting bereikt, heeft succesvolle kenmerken. Nakomelingen van dergelijke organismen zijn in principe ook voorzien van deze succesvolle kenmerken. De natuur is echter continu in verandering. Kenmerken die nu succesvol zijn, kunnen binnen enkele generaties waardeloos blijken. Een voorbeeld: veranderingen in het klimaat (zoals bij ijstijden) kunnen grote veranderingen veroorzaken in de plantengroei (bossen verdwijnen en worden vervangen door toendra, steppen of zelfs koude woestijnen). Wie niet de juiste mix van kenmerken heeft om zich aan te passen, zal als soort uitsterven. De voortplanting is nu een geschikt moment om nieuwe combinaties te maken van de kenmerken van beide ouders. Bovendien bestaat de mogelijkheid om veranderingen aan te brengen aan bestaande kenmerken. Binnen de beperkte tijd van deze cursus zullen we de menselijke voortplanting bestuderen als voorbeeld van voortplanting in levende wezens. In de volgende hoofdstukken komt dan de rol van genetisch materiaal aan bod. 10 Solanum

3 1.2 Vrouwelijke voortplantingsorganen en de vorming van eicellen Voortplantingsorganen: een korte opfrissing met wat aanvullingen In dit deel volgt een korte herhaling van de bouw van verschillende voortplantingsorganen, met enkele aanvullingen. De aanwezigheid van bepaalde voortplantingsorganen bepaalt de primaire geslachtskenmerken. De aanwezigheid van bv. eierstokken is een primair geslachtskenmerk van de vrouw. Figuur 1.1: Doorsnede van de onderbuik van een vrouw. Verschillende in- en uitwendige geslachtsorganen zijn in doorsnede zichtbaar. dunne darm baarmoeder urineblaas schaambeen cervix venusheuvel clitoris endeldarm grote schaamlippen vagina kleine schaamlippen urinebuis Je kunt twee soorten geslachtsorganen onderscheiden: de uitwendige en de inwendige. Bij de uitwendige geslachtsorganen heb je: Venusheuvel (in het vakjargon: mons pubis). De venusheuvel is een laag vetweefsel die zich op het schaambeen bevindt. Op de venusheuvel komt schaamhaar voor. De belangrijkste functie van de mons pubis is het beschermen van de onderliggende beenderen. Grote en kleine schaamlippen (vakjargon: labia majora en labia minora). De grote en kleine schaamlippen zijn twee huidplooien. De grote schaamlippen zijn bedekt met haar, de kleine schaamlippen niet. De grote schaamlippen bedekken de kleine schaamlippen; de kleine schaamlippen bedekken op hun beurt de vaginale opening. 1 Menselijke voortplanting 1 Voortplantingsorganen en gameten 11

4 Clitoris of kittelaar. Waar de kleine schaamlippen samenkomen, ligt de clitoris. De clitoris is een klein zwelorgaan dat zeer rijk is aan bloedvaten en zenuwen. Het heeft dezelfde oorsprong als de penis van de man. De clitoris wordt bedekt door een voorhuid of clitoriskapje. Vaginaopening, maagdenvlies, klieren. In de ruimte omsloten door de kleine schaamlippen liggen vier openingen: de vaginaopening, de opening van de urinebuis en de openingen van twee verschillende soorten klieren (de klieren van Bartholin en Skene). Deze klieren kunnen een vocht afgeven tijdens de geslachtsgemeenschap. Hun functie is niet zo goed gekend. De opening van de vagina kan gedeeltelijk bedekt zijn met een membraan: het maagdenvlies of hymen. Dit maagdenvlies kan scheuren door geslachtsgemeenschap, maar ook door heel wat andere zaken (zoals het gebruik van tampons, door bepaalde bewegingen zoals paardrijden, turnen ). Bij sommige vrouwen blijft het maagdenvlies zelfs na meerdere betrekkingen intact. Figuur 1.2: Doorsnede doorheen de inwendige geslachtsorganen van de vrouw baarmoeder eileider baarmoederholte endometrium eitrechter myometrium eierstok cervix vagina Bij de inwendige geslachtsorganen vind je alle geslachtsorganen die zich in de buikholte bevinden. Het gaat om de eierstokken, de eileiders, de baarmoeder en de vagina. Eierstokken (vakjargon: ovaria). Elke vrouw heeft twee eierstokken of ovaria. Deze orgaantjes, amandelvormig en wat kleiner dan een okkernoot, bevinden zich in de buikholte, links en rechts van de baarmoeder. In het centraal gelegen merggedeelte komen zenuwen en bloedvaten toe. Die zorgen o.a. voor de aanvoer van voedingsstoffen voor de eicellen die zich in de buitenste mergzone bevinden. De eicellen doorlopen verschillende ontwikkelingsstadia (zie verder). Ze worden omringd door voedingscellen. Het geheel noemen we een follikel (zie ook verder). Bij de geboorte beschikt een meisje over gemiddeld zo n 2 x 10 6 eicellen. In de loop van haar leven loopt dit aantal sterk terug. Bij het begin van de puberteit is het aantal gedaald naar 3 x 10 5 tot 4 x Van dit aantal zullen er nauwelijks een 400-tal tijdens het vruchtbare leven van de vrouw een rijpe eicel produceren. 12 Solanum

5 Eileiders (vakjargon: oviducten). De eileiders zijn twee dunne buisjes die de baarmoeder verbinden met de eierstokken. Aan de zijde van de eierstokken verbreedt de eileider tot de eitrechter. Deze ligt op de eierstok, maar hangt er niet aan vast. Tussen eierstok en eitrechter komt nog een spleet voor. De eitrechter is voorzien van fimbriae of vingervormige uitstulpingen die als een franjerand het oppervlak van de eitrechter vergroten. Aan de binnenzijde van de eileiders komt een trilhaarepitheel voor (een epitheel is een laag cellen die een deklaagje vormen). De trilharen stuwen de eicel voort in de eileiders. Baarmoeder (vakjargon: uterus). De baarmoeder of uterus is een hol, sterk gespierd orgaan in de vorm van een peer. Naar onderen toe versmalt de uterus tot de baarmoederhals of cervix. De cervix puilt uit in de vagina en eindigt op een ronde baarmoedermond. Behalve tijdens de periode van de eisprong bevindt zich in de baarmoederhals een slijmprop die de baarmoeder afsluit van de vagina. Naar boven toe is de uterus redelijk breed. De wand van de baarmoeder bestaat uit verschillende lagen. Een van die lagen is het myometrium, een laag gladde spieren die een belangrijke rol spelen bij de geboorte. Een andere belangrijke laag bevindt zich aan de binnenkant: het baarmoederslijmvlies of endometrium, dat een belangrijke rol speelt in de zwangerschap (zie verder). Vagina of schede. De vagina of schede is een gespierde en rekbare buis die de baarmoeder met de vulva verbindt. Van binnen is de vagina bekleed met een slijmvliesepitheel dat glycogeen afscheidt. Dit glycogeen wordt door bacteriën omgezet tot melkzuur. De lage ph die zo in de vagina ontstaat, biedt bescherming tegen het binnendringen van allerlei ziekteverwekkers. Een controversieel punt is de aan- of afwezigheid van de G-plek (genoemd naar de gynaecoloog Grafenberg). Dit plekje in de vagina zou een rol spelen in de opwindingsfase van de geslachtsgemeenschap. Bij sommige vrouwen zorgt aanraking van deze plek voor prikkeling, bij andere vrouwen heeft dit totaal geen effect. Heel wat wetenschappers twijfelen aan een algemene functie voor de G-plek Eicellen, de vrouwelijke gameten a Eicellen zijn verpakt in follikels In de eierstok bevinden zich veel eicellen die omgeven worden door voedende cellen of follikelcellen. Het geheel noemen we de primaire follikel. Wanneer de eicel begint te rijpen (zie verder voor de hormonale controle) wordt de eicel groter. De follikelcellen delen en vormen nu verschillende cellagen rond de eicel. De follikelcellen scheiden meerdere producten af. Zo wordt een amorfe laag rond de eicel gevormd die we de zona pellucida noemen. Daarnaast produceren follikelcellen een vloeistof die zich opstapelt in een holte, de follikelholte of antrum. Dit stadium is het stadium van de secundaire follikel. Het laatste ontwikkelingsstadium van de tertiaire follikel of Graafse follikel wordt bereikt voor de eisprong. Door de vochtopstapeling is de follikel ongeveer 1,5 cm groot en puilt uit de wand van de eierstok. Meestal beginnen meerdere eicellen de ontwikkeling, slechts één (of uitzonderlijk meerdere) bereikt het stadium van de Graafse follikel. 1 Menselijke voortplanting 1 Voortplantingsorganen en gameten 13

6 Figuur 1.3: Schematische voorstelling van primaire, secundaire en tertiaire follikel eicel zona pellucida antrum follikelcellen primaire follikel secundaire follikel tertiaire follikel b Tijdens de eisprong komt de eicel vrij Een rijpe Graafse follikel puilt uit de wand van de eierstok. Onder invloed van hormonen (zie verder) doorboren enzymen (proteasen) de wand waardoor in de follikel een opening ontstaat. Via deze opening komt de eicel vrij. De eicel is omgeven door de zona pellucida en enkele lagen follikelcellen (dit noemen we de corona radiata). Dit proces wordt de ovulatie of de eisprong genoemd. De vrijgekomen eicel wordt opgevangen door de eileidertrechter die de eicel in de eileider brengt. De beweging van het trilhaarepitheel zorgt voor een beweging naar de uterus toe. De eicel heeft zo n 5 tot 6 dagen nodig om de volledige afstand (d.i. ongeveer 10 cm) af te leggen. Na de eisprong leeft de eicel maar een goede 24 uur, tenzij er een bevruchting optreedt. De beperkte overlevingskansen na de eisprong hebben alles te maken met het ontwikkelingsstadium van de eicel (zie verder). c Oögenese of ontwikkeling van de eicel Alle eicellen in de eierstokken bevinden zich in de profase (diploteen) van de eerste meiotische deling. Zo n eicel noemen we een primaire oöcyt. Bij de rijping in de eierstok zal elke maand (vanaf het op gang komen van de menstruele cyclus, de menarche, tot het eindigen van de menstruele cyclus, de menopauze) één van de primaire oöcyten de eerste deling van de meiose afwerken. Hierbij is er één dochtercel die quasi alle cytoplasma krijgt. De tweede dochtercel krijgt, op de helft van de chromosomen na, ongeveer niets van het cytoplasma. Deze tweede cel noemen we het (primaire) poollichaampje. Het ontbreken van cytoplasma zorgt ervoor dat dit poollichaampje snel afsterft. Na de ovulatie begint onmiddellijk de tweede meiotische deling, die stopt in de metafase. Die eicel noemen we de secundaire oöcyt. Zolang de secundaire oöcyt in de metafase zit, is het metabolisme geblokkeerd, een toestand die de cel maximaal 24 uur volhoudt, vandaar de beperkte levensduur na de eisprong. Wanneer zaadcellen de secundaire oöcyt op tijd bereiken, werkt de secundaire oöcyt de rest van de tweede meiotische deling af. Hierbij ontstaat een rijpe eicel of oötide en een (secundair) poollichaampje. De oötide kan nu met de zaadcellen versmelten (zie verder). 14 Solanum

7 Figuur 1.4: Schematische voorstelling van de meiose bij een eicel 2n primaire oöcyt eerste meiotische deling secundaire oöcyt primaire poollichaampje tweede meiotische deling n oötide secundaire poollichaampje Biologische feiten De ontdekking van de follikel wordt toegeschreven aan de Nederlandse arts Reinier De Graaf ( ). Hij was niet de eerste die ze zag, maar wel de eerste die de ontwikkeling beschreef. Bovendien leidde hij uit allerlei observaties af dat de follikels de eicellen moesten bevatten, ook al zag hij nooit eicellen. Pas in de 19de eeuw werden eicellen ontdekt, door de Duitser Karl Ernst von Baer ( ). De Graaf haalde veel gegevens uit de studie van zwangere konijnen. Zaadcellen werden voor het eerst beschreven door Antoni van Leeuwenhoek ( ). Deze Delftse lakenhandelaar maakte in zijn vrije tijd zelf microscopen. Met deze microscopen, die een vergroting haalden tot 260 x, bekeek hij allerlei materialen. In 1677 ontdekte hij in een staal sperma de beweeglijke zaadcellen. 1.3 Mannelijke voortplantingsorganen en de vorming van zaadcellen Voortplantingsorganen: een korte opfrissing met wat aanvullingen In dit deel bekijken we op een analoge manier als bij de vrouw de verschillende voortplantingsorganen. De aanwezigheid van teelballen, penis vormen bij de man de primaire geslachtskenmerken. Net als bij vrouwen kun je bij de man uitwendige en inwendige geslachtsorganen onderscheiden. De uitwendige geslachtsorganen zijn: Penis. De penis bestaat uit een lange schacht met op het einde een verbreding, de eikel of glanspenis. Doorheen de penis loopt de urinebuis, die naast urineafvoer ook voor sperma-afvoer zorgt. In de penis liggen 3 cilindervormige zwellichamen die 1 Menselijke voortplanting 1 Voortplantingsorganen en gameten 15

8 opgebouwd zijn uit speciaal weefsel. Dit weefsel kan door bloed op te nemen sterk in omvang toenemen, waardoor de penis in erectie komt. De 2 bovenste zwellichaampjes noemt men de corpora cavenosa, het onderste zwellichaampje is het corpus spongiosum. De urinebuis loopt doorheen het corpus spongiosum. De eikel is rijk aan zenuwuitlopers en is hierdoor zeer gevoelig voor aanraking. De eikel wordt bedekt door een losse huidplooi, de voorhuid. Deze voorhuid hangt enkel vast op de overgang van eikel naar schacht; hierdoor kan hij over de eikel heen getrokken worden. Van onderen hangt de voorhuid vast met een stukje huid, het frenulum. In de voorhuid komen kliertjes voor die een olieachtige smeervloeistof afscheiden, smegma genaamd. Dit smegma moet regelmatig weggewassen worden omdat het aanleiding kan geven tot een infectie. Bij een besnijdenis wordt de voorhuid verwijderd. Dit kan om religieuze redenen, maar ook om hygiënische redenen gebeuren. Scrotum (andere term: balzak). Het scrotum is een huidplooi waarin zich de testes bevinden. Het scrotum is inwendig in twee ruimtes verdeeld, elk met één testis. De belangrijkste functie is de testes op een iets lagere temperatuur dan de gemiddelde lichaamstemperatuur te houden. De reden is dat zaadcelvorming op deze lagere temperatuur gebeurt. In het scrotum komen verschillende spieren (zoals de cremasterspieren) voor die de teelballen dichter (bij koude) of verder (bij warmte) van het lichaam brengen. Figuur 1.5: Doorsnede van de onderbuik van een man. Verschillende in- en uitwendige geslachtsorganen zijn in doorsnede zichtbaar. urineleider zaadblaasjes rectum blaas zaadleider schaambeen prostaat penis eikel Cowperklier scrotum met teelballen De inwendige geslachtsorganen zijn: Testis (of teelbal) met de epididymus (of bijbal). In het scrotum bevinden zich twee teelballen of testes, elk met een bijbal of epididymus. Een testis is een ovaal orgaantje, 4 tot 5 cm lang. Inwendig is het verdeeld m.b.v. tussenschotten, waardoor er zowat 250 lobjes voorkomen. In elk van die lobjes liggen tot 3 sterk gekronkelde zaadbuisjes. Een volwassen man heeft bij benadering 1000 van die zaadbuisjes. In die zaadbuis- 16 Solanum

9 jes worden de zaadcellen gevormd. Alle zaadbuisjes monden uit in een netwerk van buisjes, het teelbalnetwerk (of rete testis). Dit teelbalnetwerk is verbonden met de bijbal of epididymus. Dit is een zeer sterk gekronkelde en opgerolde buis die overgaat in de zaadleider. Zaadcellen hebben ongeveer twee weken nodig om doorheen de epididymus te komen. Tijdens deze periode ondergaan ze een rijpingsproces. In de epididymus zijn de zaadcellen nog niet beweeglijk, ze worden voortgestuwd m.b.v. een trilhaarepitheel. zaadleider Figuur 1.6: Bouw teelbal en bijbal. (a) Buitenzicht, (b) schematische voorstelling van de inwendige bouw. bijbal tussenschot teelbal zaadbuisje lobje teelbal Zaadleider. De zaadleider verbindt de epididymus met de prostaatklier. De zaadleider loopt over de urineblaas. Achter de urineblaas verbreedt de zaadleider tot een ampulla. Hier kunnen zaadcellen tijdelijk bewaard worden. In het scrotum is de zaadleider verbonden met bloedvaten, lymfevaten en zenuwen. Het geheel noemen we de zaadstreng. De zaadstreng helpt om de testes in het scrotum op hun plaats te houden. De zaadleider versmelt met de zaadblaasjes (zie verder) om dan in de prostaatklier uit te monden in de urineleider. Dit stukje buis heet de ductus ejaculatorius. Urineleider. De urineleider voert de urine vanuit de blaas naar de buitenwereld. De urineleider mondt uit aan de top van de penis (de opening noemt men de meatus). Bij de doortocht van de zaadleider doorheen de prostaatklier monden de zaadleiders in de urineleider uit, zodat deze laatste naast urineafvoerbuis ook sperma-afvoerbuis wordt. Kringspieren zorgen dat beide producten niet tegelijkertijd in de buis komen. Zaadvocht producerende klieren (prostaatklier, zaadblaasjes, Cowperklier). Bij een ejaculatie (zie verder) komt sperma vrij. Sperma of semen is een mengsel van spermacellen en spermavocht. Dit spermavocht wordt gemaakt door 3 verschillende klieren. De zaadblaasjes liggen dicht bij de blaas en versmelten met de zaadleiders (zie hierboven). De zaadblaasjes scheiden een visceuze (= stroperige) vloeistof af die lichtjes basisch is. Een belangrijk molecule in het vocht uit de zaadblaasjes is fructose. Die monosacharide levert de nodige energie voor voortbeweging na de ejaculatie. De prostaatklier situeert zich net onder de blaas. De urineleider loopt er dwars doorheen. De prostaatklier scheidt een dunne melkachtige vloeistof af die ook weer lichtjes basisch is. De vloeistof is zeer rijk aan allerlei voedingsstoffen (maar fructose komt er niet in voor). Een belangrijke functie van dit vocht is het beschermen van de spermacellen 1 Menselijke voortplanting 1 Voortplantingsorganen en gameten 17

10 tegen de zure omgeving van de mannelijke urineleider en de vrouwelijke vagina. De klieren van Cowper (ook wel eens de bulbo-urethrale klieren genoemd) zijn twee kliertjes ter grootte van een erwt. Ze liggen onder de prostaatklier en achter de urineleider. Ze produceren een heldere basische vloeistof die opnieuw de zaadcellen beschermt tegen de zure omgeving van de urineleider. Tevens zorgt dit vocht voor het smeren van het onderste deel van de urineleider bij seksuele opwinding (zie ook verder). Dit voorvocht kan ook al enkele zaadcellen bevatten Zaadcellen, de mannelijke gameten De zaadbuisjes vormen een zeer uitgebreide structuur in de testes. Tussen de zaadbuisjes liggen de cellen van Leydig, die een belangrijke rol spelen in de hormonale controle (zie verder). In de zaadbuisjes liggen de cellen van Sertoli (ook wel eens voedstercellen genoemd). Deze cellen vormen een ononderbroken ring van cellen aan de binnenkant van de zaadbuisjes. Tussen deze cellen komen intercellulaire ruimtes voor, waarin zich de vorming van zaadcellen afspeelt. Aan de rand komen de spermatogonia voor; in het centrum de afgewerkte spermatozoa (enkelvoud: spermatozoön). Figuur 1.7: Schematische voorstelling van een doorsnede doorheen het teelbalweefsel. Detail toont een uitvergroting van een doorsnede doorheen een zaadbuisje. zaadbuisje cel van Leydig ontwikkelende spermacellen cel van Sertoli De ontwikkeling van spermatogonium naar spermatozoön gebeurt in een proces dat spermatogenese wordt genoemd. Bij de geboorte bevinden zich aan de buitenkant van de zaadbuisjes de spermatogonia. Het gaat om nog niet-gedifferentieerde kiemcellen. Met nog niet gedifferentieerd bedoelen we dat de cellen nog niet gespecialiseerd zijn tot één bepaald type cel. Vanaf de puberteit gebeurt dit wel. In een drietal stappen ontwikkelen de spermatogonia zich tot spermatozoa. De volledige ontwikkeling neemt 60 tot 80 dagen in beslag. Een volwassen man kan per dag tot meer dan 30 miljoen nieuwe zaadcellen maken. De verschillende stappen in de vorming van zaadcellen vind je hieronder. Stap 1: Mitose en differentiatie Het proces start met een spermatogonium dat zich een bepaald aantal keren gaat delen door mitose. Hierdoor ontstaat een kloon van spermatogonia. 18 Solanum

11 Waarom kunnen we hier ook over een kloon spreken? Na een aantal delingen beginnen de dochtercellen aan een meiotische deling. Op dit moment spreken we van primaire spermatocyten. Ergens in het begin van de mitotische delingen is een cel opzijgezet en teruggekeerd naar het stadium van spermatogonium. Later kan deze cel opnieuw mitotisch delen en zo een nieuwe kloon maken. Opnieuw zal hier een cel opzijgezet worden om als nieuw spermatogonium dienst te doen. Hierdoor kan een man spermacellen blijven maken vanaf de puberteit tot op hoge leeftijd. Stap 2: Meiose Een primaire spermatocyt ondergaat de eerste meiotische deling. Hierbij ontstaan 2 secundaire spermatocyten. Deze cellen gaan vervolgens de tweede meiotische deling uitvoeren waarbij in totaal 4 spermatides ontstaan. Uit 1 primaire spermatocyt met 46 chromosomen ontstaan 4 spermatides met elk 23 chromatiden. Figuur 1.8: Schematische voorstelling van de vorming van spermatiden uit een spermatogonium, met gebruik van mitose en meiose 2n 1 spermatogonium mitose eerste meiotische deling 1 nieuw spermatogonium 1 primaire spermatocyt tweede meiotische deling 2 secundaire spermatocyten n n n n 4 spermatiden Stap 3: Spermiogenese De 4 spermatides vormen zich nu om tot spermatozoa. Dit proces, spermiogenese genoemd, vereist een vrij ingrijpende verandering van het uiterlijk van de spermatides. Er wordt een deel van het cytoplasma van de spermatide afgesplitst. Uiteindelijk ontstaat de typische zaadcel met een kop, middenstuk en staart. In de kop bevindt zich de kern met 23 chromatiden. Op de kern ligt het acrosoom. Dit blaasje, afgeleid van een Golgivesikeltje, is gevuld met verteringsenzymen. Onder de kern ligt een centriool. Het midden- 1 Menselijke voortplanting 1 Voortplantingsorganen en gameten 19

12 stuk bestaat uit een koker van mitochondria die instaan voor de energievoorziening van de spermacel. De lange staart kan zweepslagachtige bewegingen maken, wat de zaadcel voortbeweegt. Spermacellen halen een snelheid van 1 tot 4 mm per minuut. Let wel: spermacellen beschikken niet over een energiereserve en hangen dus volledig af van suikers die door het spermavocht geleverd worden. Figuur 1.9: Schematische voorstelling van een spermacel kop middenstuk staart kern acrosoom centriool mitochondrium 20 Solanum

13 Verwerkings tips 1 Dit zijn de belangrijkste begrippen uit dit deel die je moet kunnen uitleggen primaire geslachtskenmerken, follikel, zona pellucida, antrum, Graafse follikel, corona radiata, ovulatie, primaire oöcyt, menarche, menopauze, primair poollichaampje, secundaire oöcyt, cel van Leydig, cel van Sertoli, spermatogenese, spermatogonium, primaire spermatocyt, secundaire spermatocyt, spermatide, spermiogenese, acrosoom. 2 Enkele richtvragen Meerkeuzevragen. Omcirkel de letter bij het meest passende antwoord. 1 In de kop van een zaadcel vind je a een kern. b een kern en een acrosoom. c een kern en een secundair poollichaampje. d een kern, een acrosoom en een centriool. 2 In de eierstok van een vrouw zitten een groot aantal eicellen die een volledige meiotische deling kunnen ondergaan. Deze dochtercellen kunnen bevrucht worden. Hoeveel bevruchtbare dochtercellen ontstaan er uit zo n eicel die meiose ondergaat? a 1 b 2 c 3 d 4 3 Enkele afspraken Je moet in staat zijn om op een blinde figuur van het voortplantingsstelsel (dit is een figuur zonder benoemde delen) allerlei begrippen op de juiste plaats te zetten (ook uit de volgende hoofdstukken). Een voorbeeld zou kunnen zijn: duid op een figuur van het mannelijk voortplantingsstelsel aan waar de spermacellen gevormd worden. Het is niet de bedoeling dat je een figuurtje krijgt waarvan je de delen benoemt. We veronderstellen dat je dit van vroeger nog kent. 4 Concept map Stel zelf een concept map op voor de volgende begrippen: spermatide, primaire spermatocyt, mitose, eerste meiotische deling, tweede meiotische deling, secundair oötide, primair poollichaampje, cel van Sertoli. 1 Menselijke voortplanting 1 Voortplantingsorganen en gameten 21

14