مفهوم الخلايا النطفية:
تسمى الخلايا الموجودة في الانقسام الاختزالي بالخلايا المنوية، التي تتكون من آخر انقسام للحيوانات المنوية وتمثل المرحلة الانتصافية للخلايا الجنسية الذكرية، حيث تتكون عملية الانقسام الاختزالي من قسمين إذ تسمى الخلايا قبل الانقسام الأول الخلايا المنوية الأولية (الخلايا المنوية الأولى)، وبعد التقسيم الأول للخلايا المنوية الثانوية (الخلايا المنوية الثانية).
عادة ما يتم تحديد الخلايا التي توشك على دخول الانقسام الاختزالي كخلايا منوية مريحة، نظرًا لأن نواتها تصنع الحمض النووي قبل الانقسام الانتصافي الأول، وبالتالي فهي نشطة في التمثيل الغذائي، ويطلق عليها اسم الخلايا المنوية (preleptotene) نوى هذه الخلايا أصغر حجمًا وأكثر قتامة.
تحتوي هذه على خيوط كروماتين دقيقة إلى جانب حبيبات الكروماتين الداكنة الموجودة بجوار الغلاف النووي، وفي النواة المركزية، كما أن الخلايا المنوية المتقدمة هي أكبر الخلايا المنوية للظهارة المنوية وتزداد نواة وسيتوبلازم الخلايا المنوية الأولية بشكل ملحوظ في الحجم خلال الطور الانفعالي، إن خلايا سيرتولي كبيرة في الحجم الكلي مثل الخلايا المنوية الباشيتينية.
إنتاج الخلايا النطفية:
تحدث هذه العملية في الأنابيب المنوية للخصية، حيث يبدأ في سن البلوغ ويستمر طوال الحياة، وتخضع الحيوانات المنوية من النوع A المشتقة من الخلايا الجرثومية البدائية التي هاجرت من جدار الكيس المحي للانقسام الفتيلي، وتظل بعض الخلايا الوليدة على شكل حيوانات منوية من النوع A؛ لتعمل كمستودع للخلايا الجذعية، بينما يتمايز البعض الآخر إلى النوع B الحيوانات المنوية، والتي تحتوي على عدد مضاعف الصبغيات من الكروموسومات (46) ولكنها ستخضع للانقسام الاختزالي لإنتاج خلايا الحيوانات المنوية التي تحتوي على الصبغيات الفردية عدد الكروموسومات (23).
ينتج حيوان منوي من النوع B واحد من الخلايا المنوية الأولية، حيث أن الخلايا المنوية الأولية هي نتيجة الانقسام الانقسامي وبالتالي فهي ثنائية الصبغيات، حيث في نهاية الانقسام الانتصافي الأول ستنتج كل خلية منوية أولية 2 من الخلايا المنوية الثانوية.
خلال الانقسام الاختزالي الأول يتم تكرار الحمض النووي الصبغي، ويتكون كل زوج كروموسوم من أربعة خيوط من الحمض النووي تسمى الكروماتيدات، وفي نهاية الانقسام الانتصافي الأول تحتوي كل خلية منوية ثانوية على 23 كروموسومًا، حيث يتكون كل من هذه الكروموسومات من كروماتيدات مقترنة.
تكمل كل خلية منوية ثانوية الانقسام الانتصافي الثاني دون تكرار الحمض النووي، وتنتج نطفين يحتوي كل منهما على 23 كروموسومًا، وتخضع المبيدات المنوية لتغيير شكلي (تكوين النطاف) لتصبح حيوانات منوية ناضجة، إذ تشمل هذه التغييرات:
- تشكيل الأكروسوم.
- تكثف النواة.
- تشكيل العنق والقطعة الوسطى والذيل.
- سفك معظم السيتوبلازم.
مراحل تكوين الحيوانات المنوية:
تعمل الحيوانات المنوية من النوع A كمجموعة من الخلايا الجذعية في الخصية، حيث يعيدون تغذية خط الخلية (النوع B spermatogonia) الذي يخضع للانقسام الاختزالي لتكوين الحيوانات المنوية، ويلاحظ أن الحيوانات المنوية هي ثنائية الصبغيات وتحتوي على 46 كروموسومًا إجماليًا أو 23 زوجًا، ومن بين هؤلاء زوجًا من الصبغيات الجسدية وزوج واحد هو زوج من الكروموسومات الجنسية، إذ نظرًا لأن الفرد ذكر فإن زوج الكروموسومات الجنسية يتكون من كروموسوم X واحد مشتق من أم الفرد وكروموسوم Y واحد مشتق من والد الفرد.
كما أن الخلية المنوية الأولية وهي ابنة النطاف تحتوي على عدد مضاعف من الكروموسومات (46)، ومن بين هذه الكروموسومات الـ 46 اثنان من الكروموسومات الجنسية (XY) والتي تحدد جنس الفرد، حيث أثناء الطور الأول للتقسيم الانتصافي الأول تتم محاذاة أزواج الكروموسومات مع بعضها البعض، ويتكون كل كروموسوم من خيطين من الحمض النووي، إذ تسمى هذه الخيوط الكروماتيدات، وفي نهاية الانقسام الانتصافي الأول يتم توزيع نصف الكروموسومات كل منها يتكون من كروماتيدات على كل خلية ابنة.
في نهاية الانقسام الانتصافي الثاني، تنتج كل خلية منوية ثانوية اثنين من الحيوانات المنوية يتلقى كل حيوان منوي 23 كروماتيدات من الخلية الأم في الحيوانات المنوية، وتمثل الكروماتيدات خيوطًا مفردة من الحمض النووي وتصبح كروموسومات الأمشاج، بعد ذلك يخضع كل حيوان منوي لتغيير شكلي جذري ليصبح حيوانًا منويًا إذ تسمى عملية التغيير المورفولوجي هذه بتكوين النطاف، إن نصف عدد الحيوانات المنوية سوف يتطور إلى حيوانات منوية تحمل كروموسوم X ونصفها سيتطور إلى حيوانات منوية تحمل كروموسوم Y
أثناء تكوين الحيوانات المنوية يتغير مورفولوجيا الحيوان المنوي بشكل جذري، حيث تطور الخلية الجسيم الذي يغطي رأس الحيوان المنوي ويحتوي على إنزيمات تساعد في اختراق المنطقة الشفافة أثناء الإخصاب وتصبح الخلية ممدودة لتشكل رقبة وتربط الرأس بالقطعة الوسطى والذيل، كما تحتوي القطعة الوسطى على الميتوكوندريا لتوليد الطاقة لدفع الخلية عبر الجهاز التناسلي للأنثى عن طريق عمل السوط في الذيل وتفقد الخلية معظم السيتوبلازم ويجب أن تعتمد على إفرازات السائل المنوي للحصول على قوتها في رحلتها عبر الجهاز التناسلي للأنثى.
