精子是人類繁衍的根本來源。
精子形成的過程始於位於睪丸精曲小管內的生精上皮,經歷了一系列復雜的變化才最終發育成熟。
精子的發育和成熟經歷了一個復雜的過程,大友簡遊約需要3個月。
主要過程在睪丸的生精小管中進行,大致可分為三個階段:
1.精原細胞增殖分裂期:精子最原始的階段稱為精原細胞,是產生精子的幹細胞,位於生精小管的生精上皮內。
起初,精原細胞以有絲分裂的形式增殖,一分為二,二變成四。
經過六次分裂,一個精原細胞增殖到64,稱為初級精母細胞。
精子在睪丸的生精小管中產生後,從形態學上看已經形成了蝌蚪形的精子。
但實驗證明,睪丸內的精子並不具備受精能力。
精子還需要經歷附睪的精子成熟和女性生殖道的獲能。
2.精母細胞向精細胞的符號性分裂:初級精母細胞繼續分裂。
這次是減數分裂,也就是一個初級精母細胞分裂成兩個次級精母細胞好銷,但是和精原細胞的增殖分裂不同,因為核內的染色體沒有復制。
因此,每個次級精母細胞:細胞隻攜帶原染色體數目的一半,即23條染色體,包括一條性染色體。
細胞體積也小於初級精母細胞。
在這個過程之後,次級精母細胞經歷另一次成熟分裂,成為兩個精母細胞。
結果,一個初級精母細胞分裂成四個精母細胞,每個精母細胞攜帶單一數量的染色體。
至此,一個精原細胞變成256個精母細胞。
3.生精階段:在細胞分裂的同時,精細胞已經逐漸向生精小管靠近。
此時,精子細胞繼續發育,但不再分裂。
但是形態上發生了復雜的變化,變成了有頭有尾的精子,進入管腔。
此時精巢內精子的發育過程完成,大約持續64天。
位於生精小管上皮的支持細胞在支持、保護和滋養精子方面起著重要作用。
支持細胞還分泌一種與雄激素特異性結合的球蛋白,使生精小管中的雄激素濃度遠高於血液中的濃度。
隻有在這種適宜的微環境下,生精細胞才能分化成精子。
然後精子沿生精小管進入附睪,在附睪頭停留約2-3周,才能發育成具有運動和受精能力的成熟精子。
因此,一個精原細胞發育成成熟精子大約需要90天。
4.精子成熟過程:精子膜通透性發生變化,如鉀離子通透性增加,出現排鈉功能,對酶活性和代謝產生重要影響。
在附睪運動的過程中,精子表面負電荷增加,可以防止精子在附睪中儲存時由於同種電荷的排斥而結塊。
在精子成熟的過程中,體積稍變小咐激,含水量減少。
最明顯的變化是未成熟精子的細胞質液滴後移,最後脫落。
在一些不育患者的精液中,可以看到大量不含胞漿滴的未成熟精子。
從睪丸出來的精子可以活動,但進入附睪頭部後,就失去了活動能力。
在附睪運行的過程中,精子逐漸獲得了流動性。
先有原地搖擺運動,再有圓周運動,最後有成熟精子特有的搖擺前進運動。
所以觀察精子的運動也是衡量精子是否成熟的一個指標。
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